360MW亚临界燃煤机组低氮燃烧改造及运用

2.1.7.风烟系统：锅炉的风烟系统由两台两级动叶可调轴流式引风机，有两台高/低速送风机，两台空预器，SCR，炉膛及尾部烟道，静电除尘器，两台油枪冷却风机和交、直流火焰扫描冷却风机各一台组成。

空气分为二次风和一次风，送风机出来的二次风经暖风器预热后，送到空预器加热，然后大部分二次风从两侧进入前后墙燃烧器上部的二次风箱，通过A/B/C挡板控制到38个二次风口，（每拱19个），一部分形成上、下三次风供每侧上36个，下18个三次风口作助燃风，另一部分二次风供制粉系统作调温风。一次风机出来的一次风经暖风器，空预器加热后，经由一根热一次风汇集管，进入一次风箱，然后将煤粉分别输送到36个煤粉燃烧器。

在目前燃煤情况下，锅炉正常负荷范围内NOx排放浓度约900~1200mg/m3，NOx排放浓度较高。通过对锅炉现有燃料、制粉系统、燃烧器系统及锅炉配风等边界条件综合分析，NOx排放高的原因有以下几点：

a)炉内沿高度方向空气分级程度不够；

b)燃烧系统配风不合理，拱上一二次风布置间距过小，没有拉开相应的距离，燃烧用风在燃烧初期过早与一次风混合，燃烧器区域空气分级效果较差。

c)拱下燃烧用风未实现分级送风，拱上二次风风量过大。

2.2.改造思路：

a)炉拱上布置燃尽风，使炉膛沿高度方向实现空气分级燃烧。

b)对燃烧器进行优化改造，一次风管增加分离分离器，提高燃烧器的燃煤适应性。

c)对拱上配风进行调整，避免空气与煤粉的过早混合，降低NOx生成；

d)局部优化拱下配风，实现下炉膛分级送风。

2.3.低氮燃烧改造方案

采用“新型分离型低NOx燃烧器+燃尽风”系统，通过低氮燃烧设备、燃烧系统的改造和现有炉膛的匹配来实现降低NOx生成量、低负荷稳定燃烧、充分燃尽。低氮燃烧改造主要分为主燃烧系统改造、燃尽风改造及相关设备等的改造。

新燃烧器前端采用耐高温耐磨铸件喷口，出口设置有稳焰齿，燃烧器喷口外侧设周界风，周界风由各一次风单元两侧的二次风道引出，并通过手动挡板加以控制，从喷口外侧送入炉膛。通过周界风口的翻边导向扩锥设计，为燃烧器提供运行冷却风，防止喷口结焦，同时可延迟空气与煤粉的混合时间，对控制NOx的生成有利。

2.3.1.燃烧器一次风管改造：一次风管内布置煤粉离器。，一次风管入口段布置楔形体煤粉离器将煤粉管道煤粉分离，并通过入口弯头和喷口出口的导向扩锥，实现燃料分级，部分较高浓度煤粉面向炉内中心高温火焰，并与回流的高温烟气混合，其余在背火侧送入炉膛。

2.3.2.二次风改造：后拱上二次风采用分离布置，在燃烧器两侧位置布置分离式二次风喷口。燃烧器喷口的冷却主要由布置在喷口外的周界风控制，煤粉着火阶段所需风量主要来自拱上分离式二次风喷口，油枪的点火和燃烧供风也由拱上二次风

2.3.3.控制。同时，火检布置在拱上二次风喷口内，使之能得到冷却保护。

2.3.4.燃尽风改造：，通过燃尽风风量的调节，可自动控制拱上、拱下的二次风风量分配，以形成全炉膛分级燃烧，降低锅炉的NOx排放量。同时，在燃尽风风管上设置手动调节蝶阀，控制沿炉膛宽度上风量及直流风/旋流风的分配。

3.总结语

低氮燃烧改造后性能试验收集数据得出如下结论：

3.1.各个负荷段下NOx都没有超过保证值800mg/m3，且余量较大；

3.2.从飞灰取样结果看，飞灰含碳量低；

3.3.锅炉效率优于改造前，各工况为91.3~92%之间；

3.4.省煤器出口氧量在2.4%以上CO排放低于200ppm；

3.5.送风阻力增加，在310MW以上负荷氧量偏低；

3.6.改造后主汽温度、再热汽温度都能达到额定值；

达到新的排放标准：粉尘10mg/Nm3、二氧化硫35mg/Nm3、氮氧化物50mg/Nm3。

参考文献：

[1]华能珞璜电厂二期机组超低排放低氮燃烧器改造工程初步设计方案说明

延伸阅读：

循环流化床CFB低氮燃烧技术

低氮燃烧器的应用及燃烧调整研究

低氮燃烧加SNCR脱硝技术改造在神木公司的应用