“W”型火焰锅炉低NOx改造后燃烧优化

2.3 分级风下倾45°并分两级喷入炉膛，推迟了煤粉气流与分级风的混合，在下炉膛实现了第二级的空气分级燃烧，使煤粉处于低氧燃烧,  抑制了NOx的生成。

2.4下炉膛出口1m处布置占总风量10%且下倾45°喷入的燃尽风，实现了第三级分级燃烧。由于一次风粉垂直下射进入下炉膛，受二次风引射作用沿近前、后水冷壁侧下行，而燃尽风在靠近下炉膛出口1m处向炉膛中心倾斜45°喷入，因此燃尽风不会混入一次风粉中参与燃烧。由于一次风粉在深入到冷灰斗中部后折转上行，煤粉颗粒在下炉膛出口区域与燃尽风混合之前长期处于还原性气氛下燃烧。

由以上分析可知：燃烧器喷口重新布置实现燃料和空气的分级燃烧、分级风下倾以及下炉膛出口1m处加燃尽风，使一次风煤粉长时间处于远离化学当量比燃烧状态，抑制了燃料型NOx的生成;沿炉膛宽度方向燃烧器组均匀布置均匀温度分布抑制热力型NOx的生成，从而降低锅炉NOx的排放量。

3加强着火和稳然，提高锅炉效率措施

3.1因两侧二次风的引射作用，在一次风喷口集中并排布置的区域形成回流区，可回流部分烟气，有利于煤粉的着火和稳然;

3.2分级风下倾45°减轻了流场偏斜，使炉内燃烧更稳定;

3.3一次风喷口集中并排布置在提高一次风粉动量的同时还延缓了射流衰减，即避免了火焰短路，从而延长了一次风粉的行程而提高燃尽;

3.4  动量大、刚性强的二次风密集布置，紧贴一次风布置的内侧二次风先携带一次风下行，在一次风粉和内二次风流衰减至一定程度后再由外侧二次风携带继续深入下炉膛，从而延长了一次风粉的行程而提高燃尽;

3.5分级风分成两级并下倾45°喷入炉膛，一方面能携带煤粉进一步向下深入炉膛而延长了一次风粉的行程，另一方面能及时供给燃烧所需要的空气，使炉内燃烧更均匀，从而提高燃尽;

3.6  燃尽风在下炉膛出口1m处下倾45°喷入，可增强烟气气流的后期扰动，可促进煤粉气流的燃尽;燃尽风降低NOx生成，但必须使燃尽风射流能与上行烟气充分混合，从而保证煤粉燃烧所需要的氧量，以降低炉膛出口的飞灰可燃物含量。为保证燃尽风射流沿炉膛深度方向与烟气充分混合，就必须尽可能地使燃尽风射流冲到炉膛中部，这就需要足够大的动量和足够强的刚度而不易衰减。

将燃尽风喷口沿炉宽方向均匀布置以减轻燃尽风射流的衰减，占总风量10%、风速等同于二次风的燃尽风下倾45°(与水平方向夹角)喷入下炉膛出口，燃尽风射流到大炉膛中心的混合点距大屏底部的距离为10m，燃尽风在煤粉颗粒的反应时间为1.406s，保证了足够长的停留时间。

4.方案实施

4.1 燃烧器改造  目前“W”型火焰锅炉NOx生成较多的主要原因就是富氧燃烧，火焰高度集中，为进一步降低Nox排放，减少对环境的污染，将原单旋风筒煤粉燃烧器

改造为变化喷口布置方式，乏气喷口下移(如下图5所示)

4.2 设置分级风箱，提高分级风率。

原设计一次风粉在进入燃烧器前先经过一个旋风筒式分离器进行煤粉浓缩分离，浓相气流进入炉膛外侧的煤粉喷嘴，淡相气流进入炉膛内侧的乏气喷嘴。每组燃烧器内一、二次风喷口间隔布置，在炉内一、二次风以直流方式垂直下射进入炉膛，形成“W”形大回流长火焰燃烧方式。磨煤机与燃烧器对应布置示意图(见下图6)，煤粉燃烧器与二次风的设计参数(见下表2)，采用该种燃烧方式，在设计煤种下的最低不投油稳燃负荷为50%BMCR。

为了深化空气分级，优化空气流场，新设分级风箱、新的分级风喷口，出口加装可调导流板、布风板，分级风率有所提高，喷口面积增大，并与水平方向呈一定角度喷入炉膛。

延伸阅读：

电厂锅炉技术----低NOx排放技术