安阳电厂燃煤锅炉低氮燃烧器改造浅谈

三、锅炉概况

安阳发电厂#9、10锅炉由东方锅炉（集团）股份有限公司制造的亚临界自然循环汽包锅炉，锅炉型号DG1025/18.2-II4，锅炉为亚临界自然循环汽包锅炉，单炉膛，一次中间再热，平衡通风，钢构架，固态排渣，燃煤锅炉。

采用四台低速钢球磨、中间仓储热风送粉系统、四角切园燃烧方式，假想切圆的直径为Φ700mm、Φ500mm。改造前锅炉省煤器出口处NOx排放浓度为780～850mg/Nm3，锅炉再热汽温偏低，大屏容易超温，燃烧器磨损严重。

水冷壁每角的燃烧器共有15层喷口，其中一次风喷口5层（在A层中布置有小油枪）、二次风喷口7层(其中DE层布置大油枪)、用于降低NOx生成量的顶二次风喷口1层，三次风2层。

一次风喷口四周有周界风，每角燃烧器分上、下2组。摆动燃烧器喷口，除顶二次风喷口能上下摆动15°外，各层喷口（A层上倾3°固定）均可上下摆动18°(#9炉15°)，上、下组喷口的摆动由气动执行器带动完成，每组燃烧器配一个气动执行器，每角2个，全炉共8个。

我厂#9、10锅炉目前采用的燃烧器技术为水平浓淡燃烧器，根据研究结果和锅炉实际运行情况，我厂燃烧器整体布置基本合理，但燃烧配风组织上存在一定缺陷且燃烧器磨损严重。

1）燃烧器结构型式欠妥，一次风与二次风混和过早，不利于抑制NOx生成；

2）虽然进行了全炉膛分级燃烧，但燃烬风率偏小，炉内空气分级燃烧效果不明显，无法起到大幅降低NOx的目的。

3）燃烧器喷口及壳体磨损严重，二次风挡板特性差；周界风卡涉，调节不灵活。

四、工程概况

结合我厂锅炉燃烧器结构现状，项目承包商制定了改造方案，采用立体分级低氮燃烧技术，即低NOx水平（或垂直）浓淡燃烧器+空气分级燃烧组合技术，保证在降低NOx的同时，燃烧稳定性好、炉内避免结渣和高温腐蚀，安阳发电厂在2014年2月至6月利用#9、10锅炉B级检修机会完成了低氮燃烧器改造工作。

低氮燃烧系统改造包括分离燃烬风（SOFA风）、低氮浓淡燃烧器（A层燃烧器保留小油枪）、燃烧器摆动机构及控制系统、二次风喷口、二次风挡板执行机构、周界风挡板执行机构（原来没有）、三次风喷口、三次风门及执行机构（原来没有）、风烟系统风量测点、油枪及点火枪等。

4.1分离燃尽风系统

将有组织燃烧风量沿炉膛垂直方向分级供入，主燃区有组织空气量与理论空气量的比值由原来λp=1.2变为λp=0.84~0.9。在主燃烧器上方(标高31.702m、32.393m、33.084m、33.715m)，布置四层共16只燃尽风喷口，整个燃尽风喷口在燃烧器区上部相同的水冷壁角部位置开出燃尽风安装口，燃尽风量占总空气量约为26%，燃尽风喷口风速采用较高风速45.73m/s，所有燃尽风喷口均可以垂直和水平方向摆动，上下摆动±15°，水平方向上±10°左右摆动，可根据锅炉运行状况（燃尽、NOx排放、过热器汽温偏差等）进行喷口角度的适当调整，有效调节炉膛出口烟温偏差，并保证过热器管壁不出现超温问题。

各个燃尽风喷口的供风风道均由相对应的各角主二次风道引出分别向燃尽风喷口供风，保证供风阻力小，在风道上设置有单独风门挡板，由气动执行器远程操控。相应水冷壁上将开出燃尽风安装口，安装有水冷壁水冷套和密封壳体，并根据现场管道、钢架安装位置对燃尽风道进行适当调整，各燃尽风道上加装膨胀节，并均设有恒力弹簧吊挂。

4.2一次风及煤粉浓缩器：

采用经过优化的煤粉百叶窗浓缩器，保证低的流动阻力，均匀的气流分配，高的煤粉浓缩比，采用耐磨铸钢结构，保持耐久的抗磨损能力，在易磨损部位内衬高珞铸铁耐磨材料。煤粉浓缩器总长较短，能够满足现场安装布置的要求。根据现有燃用煤质的情况，对煤粉浓缩器进行优化设计，达到最佳着火、燃烬和低NOx排放特性。

百叶窗式煤粉燃烧器设计参数表

一次风浓淡喷口之间采用垂直V型隔板，推迟浓淡一次风的混合速度。一次风喷口出口四周设计有偏置型周界风喷口，对运行或停运的一次风喷口起到冷却保护作用，一次风在向火侧和上下两侧设有小扳边，推迟周界风与一次风的混合，在一次风喷口背火侧设计较大出口动量的侧二次风，对炉膛水冷壁面起到防止结渣、防止高温腐蚀的保护作用。

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