低氮燃燒器改造后的運行調整精選幻燈片

1、低氮燃燒改造后的運行調整低氮燃燒改造后的運行調整運行管理室運行管理室 鍋爐運行主管鍋爐運行主管 目錄目錄1234低氮燃燒改造簡介低氮燃燒改造簡介低氮燃燒器改造后的效果低氮燃燒器改造后的效果運行調整的注意事項運行調整的注意事項現(xiàn)存在的主要問題現(xiàn)存在的主要問題一、低氮燃燒改造簡介一、低氮燃燒改造簡介1NOx的形的形成機制成機制2主要低NOx燃燒技術3低NOx燃燒器4空氣分級燃空氣分級燃燒技術燒技術一、低氮燃燒改造簡介一、低氮燃燒改造簡介-燃燒過程中燃燒過程中NOx的形成機制的形成機制燃燒過程中NOx的形成機制煤粉燃燒過程中，氮氧化物生成途徑主要有以下3種：熱力型NOx，它是指空氣中的氮氣被高溫氧化

2、而生成的NOx。燃燒時，空氣中氮在高溫下氧化產(chǎn)生的。當T1500時,T每增加100,反應速率增大6-7倍。燃料型NOx，它是指燃料中的含氮化合物在燃燒過程中進行熱分解繼而進一步氧化而成NOx?？焖傩蚇Ox，它是燃料對空氣中的氮和燃料中的碳氫離子團如CH等反應生成的NOx。燃料型NOx是NOx的主要組成部分，約占75%90%.一、低氮燃燒改造簡介一、低氮燃燒改造簡介-低氮燃燒主要是降低低氮燃燒主要是降低燃料型燃料型NOx 燃料中含有的氮氧化物在燃燒過程中熱分解而又接著氧化而成的燃料中含有的氮氧化物在燃燒過程中熱分解而又接著氧化而成的NOxNOx。由于煤的燃燒過程由揮發(fā)份燃燒。由于煤的燃燒過程由揮

3、發(fā)份燃燒和焦炭燃燒兩個階段組成，故燃料型和焦炭燃燒兩個階段組成，故燃料型NOxNOx的形成也由氣相氮的氧化（揮發(fā)份）和焦炭中固相氮的氧化（焦炭的形成也由氣相氮的氧化（揮發(fā)份）和焦炭中固相氮的氧化（焦炭）兩部分組成，前者大，后者小。）兩部分組成，前者大，后者小。 揮發(fā)份氮轉化成揮發(fā)份氮轉化成NOxNOx的生成率又與燃燒器區(qū)域和爐膛平均氧濃度關系很大，當過量空氣系數(shù)的生成率又與燃燒器區(qū)域和爐膛平均氧濃度關系很大，當過量空氣系數(shù)在在0.60.60.70.7時，燃料型時，燃料型NOxNOx的生成率最低。的生成率最低。一、低氮燃燒改造簡介一、低氮燃燒改造簡介-主要低主要低NOxNOx燃燒技術燃燒技術用改

4、變燃燒條件的方法來降低NOx的排放，統(tǒng)稱為低NOx燃燒技術。在各種降低NOx排放的技術中，低NOx燃燒技術采用最廣、相對簡單、經(jīng)濟并且有效。 目前主要有以下幾種：1 低過量空氣燃燒 2 空氣分級燃燒 3 燃料分級燃燒 4 煙氣再循環(huán) 5 低NOx燃燒器一、低氮燃燒改造簡介一、低氮燃燒改造簡介-低低NOx燃燒器燃燒器 低NOx燃燒器 煤粉燃燒器是鍋爐燃燒系統(tǒng)中的關鍵設備。不但煤粉是通過燃燒器送入爐膛，而且煤粉燃燒所需的空氣也是通過燃燒器進入爐膛的。從燃燒的角度看，燃燒器的性能對煤粉燃燒設備的可靠性和經(jīng)濟性起著主要作用。從NOx的生成機理看，占NOx絕大部分的燃料型NOx是在煤粉的著火階段生成的，

5、因此，通過特殊設計的燃燒器結構以及通過改變燃燒器的風煤比例，可將空氣分級、燃料分級和煙氣再循環(huán)降低NOx濃度的大批量用于燃燒器，以盡可能地降低著火氧的濃度適當降低著火區(qū)的溫度達到最大限度地抑制NOx生成的目的，這就是低NOx燃燒器。低NOx燃燒器得到了廣泛的開發(fā)和應用，世界各國的大鍋爐公司，為使其鍋爐產(chǎn)品滿足日益嚴格的NOx排放標準，分別開發(fā)了不同類型的低NOx燃燒器，可達到NOx降低率一般在30-60%。 煤粉爐的低NOx燃燒系統(tǒng) 為更好地降低NOx的排放量和減少飛灰含碳量，很多公司將低NOx燃燒器和爐膛低NOx燃燒（空氣分級、燃料分級和煙氣再循環(huán)）等組合在一起，構成一個低低NOx燃燒系統(tǒng)。

6、. 燃燒器改造燃燒器改造-新型的新型的APM燃燒器燃燒器 新型低新型低NOxNOx煤粉噴嘴能使火焰穩(wěn)定在噴嘴出口一定距離內煤粉噴嘴能使火焰穩(wěn)定在噴嘴出口一定距離內，使揮發(fā)份在富燃料的氣氛下快速著火，保持火焰穩(wěn)定，從而，使揮發(fā)份在富燃料的氣氛下快速著火，保持火焰穩(wěn)定，從而有效降低有效降低NOxNOx的生成，延長焦碳的燃燒時間，具有良好的煤種適的生成，延長焦碳的燃燒時間，具有良好的煤種適應性。應性。1.1 燃燒器改造燃燒器改造-新型的新型的APM燃燒器的性能燃燒器的性能1.1 燃燒器改造燃燒器改造-新型的新型的APM燃燒器照片燃燒器照片1.2 爐內空氣分級燃燒改造爐內空氣分級燃燒改造-基本原理基本

7、原理 爐內空氣分級燃燒的基本原理爐內空氣分級燃燒的基本原理燃料型NOx的快速形成主要集中于燃料的著火階段，這時煤粉熱解產(chǎn)生大量的揮發(fā)分。如果氧氣充足，它們將迅速生成NO；如果氧氣不足，則氮氣的形成得到強化，NO的形成受到抑制。爐內空氣分級燃燒就是根據(jù)這一原理，通過改變送風方式，控制爐內空氣的分布，使煤在著火階段缺氧，即在燃燒器出口和燃燒中心區(qū)域造成還原性氣氛，從而降低NOx的生成量，未燃盡的炭粒將在爐膛上部的燃盡區(qū)與燃盡風混合并完全燃燒。燃盡風量的作用是將煙氣中的可燃物（飛灰可燃物、CO等）完全燃盡。由于煤粉爐燃燒溫度不超過1500 ，熱力型NOx的生成量很少，所以可以忽略氮氣的氧化。1.2

8、爐內空氣分級燃燒改造爐內空氣分級燃燒改造-基本原則基本原則 （方法）（方法）為控制燃燒過程中為控制燃燒過程中NOx的生成量所采用的降低原則為：的生成量所采用的降低原則為：降低過量空氣系數(shù)和氧氣濃度，使煤粉在缺氧條件下燃降低過量空氣系數(shù)和氧氣濃度，使煤粉在缺氧條件下燃燒；燒；降低燃燒溫度，防止產(chǎn)生局部高溫區(qū)；降低燃燒溫度，防止產(chǎn)生局部高溫區(qū)；縮短煙氣在高溫區(qū)的停留時間；縮短煙氣在高溫區(qū)的停留時間；采用低采用低NOx燃燒器。燃燒器。由于上述幾點與煤粉爐降低飛灰含炭量，提高燃盡率的由于上述幾點與煤粉爐降低飛灰含炭量，提高燃盡率的原則相矛盾，所以在對鍋爐設計，改造和運行時，應綜合全原則相矛盾，所以在對

9、鍋爐設計，改造和運行時，應綜合全面考慮。面考慮。1.2 本廠的爐內空氣分級燃燒改造本廠的爐內空氣分級燃燒改造Before modification : AA 0%, OFA 15-25%, Main Burner 85-75%After modification : AA 25-35%, OFA 15%, Main Burner 60-50%1.2 本廠的爐內空氣分級燃燒改造本廠的爐內空氣分級燃燒改造 當前，空氣分級低當前，空氣分級低NOXNOX燃燒技術把爐膛沿其高燃燒技術把爐膛沿其高度分成了三個燃燒反應的三個功能區(qū)，在兼顧煤度分成了三個燃燒反應的三個功能區(qū)，在兼顧煤粉燃盡的情況下能實現(xiàn)粉燃盡

10、的情況下能實現(xiàn)NOxNOx大幅度減排：大幅度減排： 主燃區(qū)：主燃燒器所在爐膛區(qū)域主燃區(qū)：主燃燒器所在爐膛區(qū)域 還原區(qū)：主燃燒器上部到燃盡風噴口之間的還原區(qū)：主燃燒器上部到燃盡風噴口之間的 區(qū)域，實現(xiàn)主燃區(qū)已生成的區(qū)域，實現(xiàn)主燃區(qū)已生成的NONO和和HCNHCN、CHiCHi和和NH3NH3及及未燃燒煤焦等還原介質的還原，未燃燒煤焦等還原介質的還原， 燃盡區(qū)：燃盡風噴口到爐膛上部屏底區(qū)域，燃盡區(qū)：燃盡風噴口到爐膛上部屏底區(qū)域，由燃盡風實現(xiàn)分級燃燒，使主燃燒區(qū)未完全燃燒由燃盡風實現(xiàn)分級燃燒，使主燃燒區(qū)未完全燃燒產(chǎn)物實現(xiàn)燃盡。產(chǎn)物實現(xiàn)燃盡。1.2 爐內空氣分級燃燒改造爐內空氣分級燃燒改造1.2 爐內

11、空氣分級燃燒改造爐內空氣分級燃燒改造二、低氮燃燒器改造后的效果二、低氮燃燒器改造后的效果主蒸汽參數(shù)主蒸汽參數(shù)主蒸汽溫度高負荷時較改造前有所提主蒸汽溫度高負荷時較改造前有所提高高高負荷時煙氣高負荷時煙氣NOX的含量顯著的含量顯著降低降低煙氣煙氣鍋爐結焦鍋爐結焦燃用神混煤有所改善燃用神混煤有所改善溫度偏差溫度偏差左右側主再熱汽左右側主再熱汽溫度偏差大幅縮小溫度偏差大幅縮小鍋爐效率鍋爐效率比改造前還略有升高比改造前還略有升高較好的效果較好的效果1 1、爐膛火焰中心上移，高負荷時、爐膛火焰中心上移，高負荷時主汽溫有所提高主汽溫有所提高2 2、再熱器左右兩側汽溫偏差基本、再熱器左右兩側汽溫偏差基本消除消

12、除3 3、煙氣、煙氣NOXNOX降低達到預期的成果降低達到預期的成果550mg/m3 200mg/m3550mg/m3 200mg/m34 4、鍋爐效率略有提高、鍋爐效率略有提高二、低氮燃燒器改造后的效果二、低氮燃燒器改造后的效果-主蒸汽溫度主蒸汽溫度主蒸汽參數(shù)主蒸汽參數(shù)主蒸汽溫度高負荷時較改造前主蒸汽溫度高負荷時較改造前有所提高有所提高鍋爐效率鍋爐效率比改造前還略有升高比改造前還略有升高效果效果1 1、爐膛火焰中心上移，高負荷時、爐膛火焰中心上移，高負荷時主汽溫有所提高主汽溫有所提高二、低氮燃燒器改造后的效果二、低氮燃燒器改造后的效果-左右側再熱蒸汽溫度偏差左右側再熱蒸汽溫度偏差溫度偏差溫度

13、偏差左右側再熱汽左右側再熱汽溫度偏差大幅縮小溫度偏差大幅縮小效果效果2 2、再熱器左右兩側汽溫偏差基本、再熱器左右兩側汽溫偏差基本消除，改造前兩側溫度偏差達消除，改造前兩側溫度偏差達3030多度多度二、低氮燃燒器改造后的效果二、低氮燃燒器改造后的效果-煙氣煙氣NOX高負荷時煙氣高負荷時煙氣NOX的含量顯著的含量顯著降低降低煙氣煙氣效果效果3 3、煙氣、煙氣NOXNOX降低達到預期的成果降低達到預期的成果550mg/Nm3 200mg/Nm3550mg/Nm3 200mg/Nm3三、現(xiàn)存在的主要問題三、現(xiàn)存在的主要問題煤種適應性差煤種適應性差煙氣煙氣高負荷時煙氣含量高，高負荷時煙氣含量高，化學不

14、完全燃燒損失大化學不完全燃燒損失大飛灰含碳量飛灰含碳量煤種變化時煤種變化時飛灰可燃物容易增加飛灰可燃物容易增加，燃燒效率降低，燃燒效率降低理論上容易出現(xiàn)的問題理論上容易出現(xiàn)的問題較低的氧量和溫度，將會造成燃燒效率的較低的氧量和溫度，將會造成燃燒效率的下降下降在不提高煤粉細度的情況下，飛灰可燃物在不提高煤粉細度的情況下，飛灰可燃物可能會增加可能會增加燃燒區(qū)域欠氧，爐壁附近含量增加，燃燒區(qū)域欠氧，爐壁附近含量增加，容易造成金屬腐蝕容易造成金屬腐蝕著火穩(wěn)定性下降，鍋爐低負荷燃燒穩(wěn)定性著火穩(wěn)定性下降，鍋爐低負荷燃燒穩(wěn)定性下降下降現(xiàn)存在的問題現(xiàn)存在的問題三、現(xiàn)存在的主要問題三、現(xiàn)存在的主要問題-煙氣煙氣

15、CO煙氣煙氣特別是在加減負荷或煤種變化時特別是在加減負荷或煤種變化時，煙氣，煙氣CO偏高偏高煙氣CO含量偏高CO含量偏高，增加鍋爐化學不完全燃燒損失四、改造后主要控制方式的變化四、改造后主要控制方式的變化爐膛風箱擋板的控制爐膛風箱擋板的控制1、風箱擋板控制在、風箱擋板控制在30%負荷以上是負荷控制，負荷以上是負荷控制，30%負荷以負荷以下是爐膛風箱差壓控制下是爐膛風箱差壓控制2、煤種燃燒方式的切換分三重基本煤種燃燒方式、煤種燃燒方式的切換分三重基本煤種燃燒方式Less than 30% load : Contolled in order to keepWindbox differential

16、pressure 50mmAq四、運行注意事項四、運行注意事項金屬溫度金屬溫度煙氣煙氣鍋爐燃燒效果鍋爐燃燒效果-經(jīng)濟經(jīng)濟飛灰可燃物飛灰可燃物鍋爐燃燒安全鍋爐燃燒安全爐膛結焦爐膛結焦排煙損失排煙損失四、運行注意事項四、運行注意事項保證鍋爐燃燒效果主要措施保證鍋爐燃燒效果主要措施、對進行監(jiān)、對進行監(jiān)視及時調整風量視及時調整風量2、對爐膛風箱擋、對爐膛風箱擋板實際開度和飛灰板實際開度和飛灰可燃物進行檢查可燃物進行檢查3、做好燃煤摻燒、做好燃煤摻燒為了提高鍋爐的燃燒效率,值班員應及時了解機組上煤情況，并根據(jù)燃燒煤種的變化及時進行煤種燃燒方式切換。為了減少切換時的擾動，1號機組的煤種燃燒方式切換須在52

17、5以下穩(wěn)定負荷進行。 、煤種說明： 煤種：（神混）；煤種：（神混：印尼煤3：2）；煤種：（神混：石炭煤（山西）3：2） 或 （匯能混：石炭煤（山西）3：2） 或 （神混：蒙煤3：2）5、保持磨煤機旋、保持磨煤機旋轉分離器在正常轉轉分離器在正常轉速以保證煤粉細度速以保證煤粉細度4、及時跟蹤煤種、及時跟蹤煤種的變化進行煤種的變化進行煤種燃燒方式的切換燃燒方式的切換煤粉細度的影響煤粉細度的影響-旋轉分離器旋轉分離器在此錄入綜合分析在此錄入綜合分析在此錄入上述圖表的綜合分析結論在此錄入上述圖表的綜合分析結論在此錄入上述圖表的綜合分析結論在此錄入上述圖表的綜合分析結論在此錄入上述圖表的綜合分析結論在此錄

18、入上述圖表的綜合分析結論在此錄入上述圖表的綜合分析結論在此錄入上述圖表的綜合分析結論煤粉細度對飛灰和的影響煤粉細度對飛灰和的影響輸入數(shù)據(jù)名目輸入數(shù)據(jù)名目1814人數(shù)拆分人數(shù)拆分在此錄入綜合分析在此錄入綜合分析在此錄入上述圖表的綜合分析結論在此錄入上述圖表的綜合分析結論在此錄入上述圖表的綜合分析結論在此錄入上述圖表的綜合分析結論在此錄入上述圖表的綜合分析結論在此錄入上述圖表的綜合分析結論在此錄入上述圖表的綜合分析結論在此錄入上述圖表的綜合分析結論AA風控制風控制磨煤機旋轉分離磨煤機旋轉分離器轉速控制器轉速控制特別提示特別提示為了保證鍋爐的燃燒效率為了保證鍋爐的燃燒效率, ,磨煤機的旋轉分離器盡量

19、不要調整，燃燒器擺磨煤機的旋轉分離器盡量不要調整，燃燒器擺角在參數(shù)穩(wěn)定時盡量投自動控制。角在參數(shù)穩(wěn)定時盡量投自動控制。燃燒器擺角燃燒器擺角禁止為了調整磨碗差壓而人為降低調磨煤機旋轉分離器轉速禁止為了調整磨碗差壓而人為降低調磨煤機旋轉分離器轉速建議建議AAAA風擋板開度和擺角對燃燒效果影風擋板開度和擺角對燃燒效果影響較大，一般情況盡量不要調整響較大，一般情況盡量不要調整AA風控制風控制OFA風控制風控制OFAOFA風擋板在風擋板在350MW350MW負荷以上基本沒變化負荷以上基本沒變化, ,對對鍋爐燃燒效果影響較大的是鍋爐燃燒效果影響較大的是AAAA風和二次風的風和二次風的擋板開度擋板開度總風量的控制總風量的控制-NOX CO 的負荷特性的負荷特性綠綠 色色-NOX-NOX紅紅 色色- CO- CO灰灰 色色-RATIO-RATIO藍藍 色色- 負荷負荷防止高負荷時的燃燒防止高負荷時的燃燒不完全不完全鍋爐燃燒效果的最終體現(xiàn)為鍋爐燃燒效果的最終體現(xiàn)為-鍋爐效率鍋爐效率鍋爐效率鍋爐效率“CO-化學不完全燃燒損失煙氣量和煙溫排煙損失飛灰含碳量-機械不完全燃燒損失總風量的控制總風量的控制, CO 、 NOX 、 飛灰飛灰 、 排煙排煙損失的平衡與取舍