燃煤鍋爐低氮燃燒改造技術原理及方案

1、低氮燃燒及改造廣東電網(wǎng)公司電力科學研究院 目目 錄錄1 低氮燃燒的必要性低氮燃燒的必要性1.1 NOx生成類型生成類型1.2 低低NOx控制方法控制方法1.3 低氮燃燒必要性低氮燃燒必要性2 低氮燃燒的調整技術低氮燃燒的調整技術2.1 基本原理基本原理 2.2 低氧燃燒技術低氧燃燒技術2.3 分級配風技術分級配風技術2.4 配煤摻燒技術配煤摻燒技術 3 低氮燃燒改造低氮燃燒改造3.1 低低NOx燃燒器燃燒器3.2 空氣分級的燃燒器布置空氣分級的燃燒器布置3.3 煙煤鍋爐低氮燃燒系統(tǒng)改造實例煙煤鍋爐低氮燃燒系統(tǒng)改造實例3.4 無煙煤鍋爐低氮燃燒改造要點無煙煤鍋爐低氮燃燒改造要點1.1 NOx生成

2、類型生成類型 氮氧化物是化石燃料與空氣在高溫燃燒時產生的，包括氮氧化物是化石燃料與空氣在高溫燃燒時產生的，包括NOx（一氧化氮（一氧化氮(NO)、二氧化氮二氧化氮(NO2) )、氧化二氮、氧化二氮(N2O)等。在氮等。在氮氧化物中，氧化物中，NO占有占有90%以上，二氧化氮占以上，二氧化氮占5%-10%。 NOX按生成機理的不同分為三類：熱力型按生成機理的不同分為三類：熱力型 、快速型和燃料型，、快速型和燃料型，其中燃料型占其中燃料型占60% 95%。 研究表明，煤中氮幾乎全部以有機物的形式存在。形態(tài)主要是研究表明，煤中氮幾乎全部以有機物的形式存在。形態(tài)主要是吡咯型、吡啶型和季氮，其中吡咯型氮

3、和吡啶型氮是煤中氮的吡咯型、吡啶型和季氮，其中吡咯型氮和吡啶型氮是煤中氮的主要存在形式。主要存在形式。1.1 NOx生成類型生成類型 熱力型氮：熱力型氮：空氣中氮在高溫下氧化產生空氣中氮在高溫下氧化產生ONOONNNONONONO22222222212NOONONOON在高溫下總生成式為1.1 NOx生成類型生成類型 快速型氮：快速型氮： 在碳氫化合物燃料燃燒在燃料過濃時，由于燃料揮發(fā)物中在碳氫化合物燃料燃燒在燃料過濃時，由于燃料揮發(fā)物中碳氫化合物高溫分解生成的碳氫化合物高溫分解生成的CH自由基可以和空氣中氮氣反應生自由基可以和空氣中氮氣反應生成成HCN和和N，再進一步與氧氣作用以極快的速度生

4、成。，再進一步與氧氣作用以極快的速度生成。1.1 NOx生成類型生成類型 燃料型氮：燃料型氮：由燃料中氮化合物在燃燒中氧化而成。由燃料中氮化合物在燃燒中氧化而成。 煤燃燒中的氮化學煤燃燒中的氮化學煤氮的反應路線取決于氮的賦存形態(tài)及其所處的反應環(huán)境煤氮的反應路線取決于氮的賦存形態(tài)及其所處的反應環(huán)境!1.1 NOx生成類型生成類型空 氣 中 的 氮NOxN2烴 生 成 物 中結 合 的 氮雜 環(huán) 氮氰（ HCN， CN）氰 氧 化 物（ OCN， HNCO）氨 類 （ NH3，NH2， NH， N）N2N2OHNOx烴 生 成 物CH,CH2燃 料 氮 的 轉 化再 燃還 原 性 氣 氛氧 化 性

5、 氣 氛NOx生成和破壞的化學途生成和破壞的化學途徑徑1.1 NOx生成類型生成類型 燃燒溫度燃燒溫度 熱力型熱力型 燃料型燃料型 快速型快速型1.2 低低NOx控制方法控制方法低低NOx控制的一次措施：控制控制的一次措施：控制NOx的生成的生成1）低）低NOx燃燒器燃燒器2）空氣分級（二段燃燒）空氣分級（二段燃燒）3）燃料再燃（三段燃燒）燃料再燃（三段燃燒）低低NOx控制的二次措施：將生成的控制的二次措施：將生成的NOx還原還原4）SNCR爐內噴氨脫硝爐內噴氨脫硝5）SCR尾部煙氣脫硝尾部煙氣脫硝1.2 低低NOx控制方法控制方法020406080100空氣分級NOx脫除效率 空氣分級低NO

6、x燃燒器 再燃SNCRSCR304015203050407080%各種脫硝技術的脫硝效率各種脫硝技術的脫硝效率SNCR控制NOx燃盡風主燃區(qū)空氣分級控制NOx低NOx燃燒器燃料再燃控制NOxSCR控制NOx 氨的噴射系統(tǒng) 氨的輸送系統(tǒng) 氨的儲存系統(tǒng) SCR的催化劑系統(tǒng)1.3 低氮燃燒的必要性低氮燃燒的必要性 NOx減排減排, 技術已不是障礙技術已不是障礙, 關鍵要選擇適合自己的技術關鍵要選擇適合自己的技術; 無論對于無論對于SCR或或SNCR, 先采用低氮燃燒技術先采用低氮燃燒技術, 都可節(jié)約投都可節(jié)約投資和運行成本資和運行成本; 采用低采用低NOx燃燒技術燃燒技術, 大部分在役老機組都有較大

7、的減排空大部分在役老機組都有較大的減排空間間; 近幾年投運的新機組近幾年投運的新機組, 大多已采用了先進的低氮燃燒技術，大多已采用了先進的低氮燃燒技術，基本沒有改造空間，但還可通過燃燒優(yōu)化降低基本沒有改造空間，但還可通過燃燒優(yōu)化降低NOx排放。排放。 2 低氮燃燒的調整技術低氮燃燒的調整技術2.1 基本原理基本原理2.2 低氧燃燒技術低氧燃燒技術2.3 分級配風技術分級配風技術2.4 配煤摻燒技術配煤摻燒技術2.1 基本原理基本原理低氮燃燒的基本原則：控制燃燒溫度以減少低氮燃燒的基本原則：控制燃燒溫度以減少“熱力熱力”型型NOx的生成，和（或）減少燃料氮與燃燒空氣中氧的混合，通過形的生成，和（

8、或）減少燃料氮與燃燒空氣中氧的混合，通過形成富燃區(qū)域將燃料成富燃區(qū)域將燃料NOx還原成還原成N2，以減少，以減少“燃料燃料”型型NOx，在煤熱解完成后，再將二次風分級送入以完成焦炭燃燒。在煤熱解完成后，再將二次風分級送入以完成焦炭燃燒。 安全穩(wěn)定燃燒和減排安全穩(wěn)定燃燒和減排NOx恰好構成了一對矛盾，現(xiàn)行各種低恰好構成了一對矛盾，現(xiàn)行各種低NOx燃燒方法對爐內火焰穩(wěn)定性和燃料的完全燃燒程度都有明燃燒方法對爐內火焰穩(wěn)定性和燃料的完全燃燒程度都有明顯不利的影響，因此選擇合理的顯不利的影響，因此選擇合理的NOx控制措施必須兼顧燃燒經控制措施必須兼顧燃燒經濟性和安全性的影響。濟性和安全性的影響。 2.2

9、 低氧燃燒技術低氧燃燒技術9:36:1010:02:5010:29:3010:56:1011:22:50012345678910100200300400500600700800O2NOx試驗時間NOx (mg/mg3, 6% O2)氧量 (%)2#爐 氧量對氧量對NOx排放的影排放的影響響2.2 低氧燃燒技術低氧燃燒技術氧量對氧量對NOx和熱效率的影響（和熱效率的影響（660MW)130mg/m3/O22.2 低氧燃燒技術低氧燃燒技術某某300MW貧煤鍋爐氧量對貧煤鍋爐氧量對NOx和熱損失影響和熱損失影響2.2 低氧燃燒技術低氧燃燒技術低氧燃燒技術存在的問題：低氧燃燒技術存在的問題： 飛灰可燃

10、物升高飛灰可燃物升高 鍋爐熱效率有可能下降鍋爐熱效率有可能下降 結渣、高溫腐蝕、高溫氧化等不利因素增加結渣、高溫腐蝕、高溫氧化等不利因素增加 壁溫有可能超溫壁溫有可能超溫 汽溫可能超溫或欠溫汽溫可能超溫或欠溫2.2 低氧燃燒技術低氧燃燒技術如何實現(xiàn)低氧燃燒：如何實現(xiàn)低氧燃燒： 采用更細的煤粉細度采用更細的煤粉細度 保證均勻的風粉分配保證均勻的風粉分配 合理的配煤摻燒方案合理的配煤摻燒方案實現(xiàn)方法：實現(xiàn)方法： 通過燃燒優(yōu)化試驗，在經濟性、安全性和低通過燃燒優(yōu)化試驗，在經濟性、安全性和低NOx排放之間取得平衡，得到經濟運行氧量曲線。排放之間取得平衡，得到經濟運行氧量曲線。2.3 分級配風技術分級配

11、風技術 （1）軸向空氣分級燃燒）軸向空氣分級燃燒 在燃燒器上方一定位置處開設一層或多層燃盡風噴口，將在燃燒器上方一定位置處開設一層或多層燃盡風噴口，將助燃空氣沿爐膛軸向分級送入爐內。在第一階段，將供入爐膛助燃空氣沿爐膛軸向分級送入爐內。在第一階段，將供入爐膛的空氣量減少到總燃燒空氣量的的空氣量減少到總燃燒空氣量的70%75%左右，燃料先在貧左右，燃料先在貧氧條件下燃燒。此時第一燃燒區(qū)內過剩空氣系數(shù)氧條件下燃燒。此時第一燃燒區(qū)內過?？諝庀禂?shù)1的富氧條件下完的富氧條件下完成燃燒過程。成燃燒過程。2.3 分級配風技術分級配風技術“火上風”噴口一次風煤粉和二次風: 0.80.9: 1.11.2軸向空氣

12、分級燃燒軸向空氣分級燃燒2.3 分級配風技術分級配風技術01002003004005006001.31.21.110.90.8一級燃燒區(qū)過量空氣系數(shù)a 1NOx (ppm)(6% O2)N:1.0%N:1.15%N:2.6%2.3 分級配風技術分級配風技術（2）徑向空氣分級燃燒）徑向空氣分級燃燒 將二次風射流軸線向水冷壁偏轉一定角度，形成一次風將二次風射流軸線向水冷壁偏轉一定角度，形成一次風煤粉氣流在內，二次風在外的徑向分級燃燒。此時，沿爐膛煤粉氣流在內，二次風在外的徑向分級燃燒。此時，沿爐膛水平徑向把煤粉的燃燒區(qū)域分成位于爐膛中心的貧氧區(qū)和水水平徑向把煤粉的燃燒區(qū)域分成位于爐膛中心的貧氧區(qū)和

13、水冷壁附近的富氧區(qū)。由于二次風射流向水冷壁偏轉，推遲了冷壁附近的富氧區(qū)。由于二次風射流向水冷壁偏轉，推遲了二次風與一次風的混合，降低了燃燒中心氧氣濃度，使燃燒二次風與一次風的混合，降低了燃燒中心氧氣濃度，使燃燒中心中心1，煤粉在缺氧條件下燃燒，抑制了，煤粉在缺氧條件下燃燒，抑制了NOx 的生成。由的生成。由于在水冷壁附近形成氧化性氣氛，可防止或減輕水冷壁的高于在水冷壁附近形成氧化性氣氛，可防止或減輕水冷壁的高溫腐蝕和結焦。同時溫腐蝕和結焦。同時,在一次風和爐膛水冷壁之間形成一層風在一次風和爐膛水冷壁之間形成一層風膜膜,達到風包粉的效果達到風包粉的效果,同樣起到了防止爐內防結渣的目的。同樣起到了

14、防止爐內防結渣的目的。2.3 分級配風技術分級配風技術徑向空氣分級燃燒徑向空氣分級燃燒2.3 分級配風技術分級配風技術 通過燃燒優(yōu)化試驗方法，在爐膛軸向形成下部富燃料、通過燃燒優(yōu)化試驗方法，在爐膛軸向形成下部富燃料、貧氧；上部富氧、貧燃料的燃燒方式。貧氧；上部富氧、貧燃料的燃燒方式。 燃燼風調整燃燼風調整 周界風調整周界風調整 二次風配風調整二次風配風調整 關于三次風關于三次風2.3 分級配風技術分級配風技術低負荷工況的燃燼風調整結果低負荷工況的燃燼風調整結果2.3 分級配風技術分級配風技術2.3 分級配風技術分級配風技術 周界風提供煤粉燃燒初期所需的氧量，以及用于保護燃燒器，周界風提供煤粉燃

15、燒初期所需的氧量，以及用于保護燃燒器，改變周界風相當于改變二次風沿爐膛軸向的分配。改變周界風相當于改變二次風沿爐膛軸向的分配。 減少周界風量，燃燒器區(qū)域的氧化性氣氛變弱，還原性氣氛減少周界風量，燃燒器區(qū)域的氧化性氣氛變弱，還原性氣氛增強，燃燒器區(qū)生成的增強，燃燒器區(qū)生成的NOx量降低。量降低。 周界風調整要考慮煤粉的著火距離和燃燒器的安全。周界風調整要考慮煤粉的著火距離和燃燒器的安全。2.3 分級配風技術分級配風技術周界風調整試驗結周界風調整試驗結果果結論：適當關小周界風結論：適當關小周界風2.3 分級配風技術分級配風技術300MW貧煤鍋爐配風試驗結果貧煤鍋爐配風試驗結果2.3 分級配風技術分

16、級配風技術 增加運行磨煤機，即增加三次風量，相當于形成分級燃燒，增加運行磨煤機，即增加三次風量，相當于形成分級燃燒，在某種程度上對降低在某種程度上對降低NOx是有利的，但對飛灰可燃物和鍋爐是有利的，但對飛灰可燃物和鍋爐熱效率有不利影響。熱效率有不利影響。2.3 分級配風技術分級配風技術 也有學者認為三次風的存在導致了相當數(shù)量的也有學者認為三次風的存在導致了相當數(shù)量的NOx生成，對生成，對降低降低NOx不利，主要是三次風細粉中的燃料氮在大過?？諝獠焕饕侨物L細粉中的燃料氮在大過?？諝庀禂?shù)下氧化造成，并得到一些試驗證明。系數(shù)下氧化造成，并得到一些試驗證明。 因此，三次風是否有利于降低因此，三

17、次風是否有利于降低NOx，需要根據(jù)鍋爐的實際情，需要根據(jù)鍋爐的實際情況，如煤種、三次風帶粉量、三次風處的過量空氣系數(shù)等，況，如煤種、三次風帶粉量、三次風處的過量空氣系數(shù)等，通過試驗確定。通過試驗確定。2.3 分級配風技術分級配風技術 磨煤機停運時，提高并投入三次風冷卻風，相當于增加了燃磨煤機停運時，提高并投入三次風冷卻風，相當于增加了燃燼風，則對降低燼風，則對降低NOx是有利的；是有利的； 某某300MW機組鍋爐的三次風冷卻風管從機組鍋爐的三次風冷卻風管從1544.5改造為改造為2735，NOx排放下降排放下降100mg/m3，但效率略有降低。，但效率略有降低。2.4 配煤摻燒技術配煤摻燒技術

18、28.028.529.029.530.030.531.0200250300350400450NOx 濃度 （ppm，6% O2）煤中揮發(fā)分 （）0.70.80.91.01.11.2200250300350400450NOx濃度 （ppm 6% O2)煤中含氮量 （）不同煤種的不同煤種的NOx排放排放燃用高揮發(fā)分，低氮分的煤有利于降低鍋爐燃用高揮發(fā)分，低氮分的煤有利于降低鍋爐NOx的排放。的排放。2.4 配煤摻燒技術配煤摻燒技術神華煤中優(yōu)混煤摻燒比例（）神華煤中優(yōu)混煤摻燒比例（）NOx(mg/m3)2.4 配煤摻燒技術配煤摻燒技術煙煤占煙煤占25%時的時的NOx排放較低排放較低 3 低氮燃燒改造

19、低氮燃燒改造 3.1 低低NOx燃燒器燃燒器 3.2 空氣分級的燃燒器布置空氣分級的燃燒器布置 3.3 煙煤鍋爐低氮燃燒系統(tǒng)改造實例煙煤鍋爐低氮燃燒系統(tǒng)改造實例 3.4 無煙煤鍋爐低氮燃燒改造要點無煙煤鍋爐低氮燃燒改造要點3 低氮燃燒改造低氮燃燒改造 煤中氮析出機理研究表明：煤中氮析出機理研究表明： 煙煤中揮發(fā)分氮占主要比例，控制煙煤煙煤中揮發(fā)分氮占主要比例，控制煙煤NOx的的生成主要是控制揮發(fā)分氮。生成主要是控制揮發(fā)分氮。 煙煤揮發(fā)分氮的析出速度很快，因此主要是要煙煤揮發(fā)分氮的析出速度很快，因此主要是要控制煙煤的著火初期控制煙煤的著火初期NOx析出。析出。 控制煙煤控制煙煤NOx，空氣分級是

20、非常有效的措施。，空氣分級是非常有效的措施。3 低氮燃燒改造低氮燃燒改造煙煤鍋爐低氮燃燒系統(tǒng)改造包括兩個方面煙煤鍋爐低氮燃燒系統(tǒng)改造包括兩個方面: 選用低選用低NOx燃燒器燃燒器 在燃燒器布置上強化空氣分級在燃燒器布置上強化空氣分級3.1 低低NOx燃燒器（燃燒器（LNB）技術關鍵：技術關鍵：借燃燒器不同結構控制煤粉著火并組織好借燃燒器不同結構控制煤粉著火并組織好“分分段段”燃燒燃燒 。（1）熱回流型燃燒器，如）熱回流型燃燒器，如WR型燃燒器、雙通道大速差型燃燒器、雙通道大速差燃燒器等；燃燒器等；（2）濃淡偏差型燃燒器，如）濃淡偏差型燃燒器，如PM燃燒器等；燃燒器等；（3）濃淡偏差熱回流型燃燒

21、器，如穩(wěn)燃罩燃燒器；）濃淡偏差熱回流型燃燒器，如穩(wěn)燃罩燃燒器；（4）雙調風旋流燃燒器）雙調風旋流燃燒器（5）煙氣再循環(huán)低）煙氣再循環(huán)低NOx燃燒器燃燒器3.1 低低NOx燃燒器（燃燒器（LNB） （1）熱回流型燃燒器）熱回流型燃燒器3.1 低低NOx燃燒器（燃燒器（LNB） （2）濃淡偏差型燃燒器）濃淡偏差型燃燒器 包括上下濃淡型和水平濃淡型包括上下濃淡型和水平濃淡型3.1 低低NOx燃燒器（燃燒器（LNB） （2）濃淡偏差型）濃淡偏差型PM燃燒器（三菱公司）燃燒器（三菱公司）3.1 低低NOx燃燒器（燃燒器（LNB） （2）濃淡偏差型立式旋風分離燃燒器（）濃淡偏差型立式旋風分離燃燒器（FW公

22、司，公司，W型爐）型爐）3.1 低低NOx燃燒器（燃燒器（LNB） （2）濃淡偏差型撞擊式（浙大）濃淡偏差型撞擊式（浙大）3.1 低低NOx燃燒器（燃燒器（LNB）（2）濃淡偏差型帶穩(wěn)燃擋板（清華）濃淡偏差型帶穩(wěn)燃擋板（清華）3.1 低低NOx燃燒器（燃燒器（LNB）（2）濃淡偏差型多重富集型）濃淡偏差型多重富集型MELNB（清華）（清華）3.1 低低NOx燃燒器（燃燒器（LNB） 幾種燃燒器的計算機模擬結果：幾種燃燒器的計算機模擬結果：3.1 低低NOx燃燒器（燃燒器（LNB） （4）雙調風旋流燃燒器）雙調風旋流燃燒器3.1 低低NOx燃燒器（燃燒器（LNB） （4）DRBXCL型（型（B-

23、W公司）公司）3.1 低低NOx燃燒器（燃燒器（LNB） （4）DRB4ZTM型（型（B-W公司）公司）3.1 低低NOx燃燒器（燃燒器（LNB）（4）DRB4ZTM型（型（B-W公司）公司）3.1 低低NOx燃燒器（燃燒器（LNB） （4） CF/SF型（型（FW公司）公司）3.1 低低NOx燃燒器（燃燒器（LNB） （4） CF/SF型（型（FW公司）公司）3.1 低低NOx燃燒器（燃燒器（LNB） （4） VF/SF型（型（FW公司）公司）3.1 低低NOx燃燒器（燃燒器（LNB） （4） NR系列燃燒器（系列燃燒器（BHK公司）公司）3.1 低低NOx燃燒器（燃燒器（LNB） （4）

24、NR系列燃燒器（系列燃燒器（BHK公司）公司）3.1 低低NOx燃燒器（燃燒器（LNB） （4） LNASB低低NOx燃燒器（三井巴布科克公司）燃燒器（三井巴布科克公司）3.1 低低NOx燃燒器（燃燒器（LNB） （4） Opti-FlowTM低低NOx燃燒器（燃燒器（ABT公司）公司）3.1 低低NOx燃燒器（燃燒器（LNB） （4） 徑向濃淡旋流煤粉燃燒器（秦裕琨等）徑向濃淡旋流煤粉燃燒器（秦裕琨等）3.1 低低NOx燃燒器（燃燒器（LNB） （4） 可控濃淡分離旋流燃燒器（浙大）可控濃淡分離旋流燃燒器（浙大）3.1 低低NOx燃燒器（燃燒器（LNB） 低低NOx燃燒器特點：燃燒器特點：3

25、.1 低低NOx燃燒器（燃燒器（LNB） （5） 煙氣再循環(huán)低煙氣再循環(huán)低NOx燃燒器（三菱公司）燃燒器（三菱公司）3.2 空氣分級的燃燒器布置空氣分級的燃燒器布置強化空氣分級燃燒的主要形式：強化空氣分級燃燒的主要形式：（1）整體爐膛分級燃燒系統(tǒng)即）整體爐膛分級燃燒系統(tǒng)即OFA系統(tǒng)，整體爐膛分級燃燒系系統(tǒng)，整體爐膛分級燃燒系統(tǒng)以軸向空氣分級燃燒為基礎。統(tǒng)以軸向空氣分級燃燒為基礎。（2）同軸燃燒系統(tǒng)）同軸燃燒系統(tǒng)CFS以徑向空氣分級燃燒技術為基礎。以徑向空氣分級燃燒技術為基礎。（3）低）低NOx同軸燃燒系統(tǒng)同軸燃燒系統(tǒng)LNCFS，不僅在爐膛軸向，同時，不僅在爐膛軸向，同時在燃燒器區(qū)域的爐膛徑向實

26、現(xiàn)分級燃燒。在燃燒器區(qū)域的爐膛徑向實現(xiàn)分級燃燒。（4）TFS2000燃燒系統(tǒng)（燃燒系統(tǒng)（CE公司），采用緊靠最上層一次風公司），采用緊靠最上層一次風煤粉噴口的緊湊布置燃盡風（煤粉噴口的緊湊布置燃盡風（CCOFA）和遠離最上層一次風煤）和遠離最上層一次風煤粉噴口的多層分離燃盡風（粉噴口的多層分離燃盡風（SOFA）的多級）的多級OFA與與CFS的組合的組合形式。形式。3.1 空氣分級的燃燒器布置空氣分級的燃燒器布置強化空氣分級燃燒的主要形式：強化空氣分級燃燒的主要形式：3.2 空氣分級的燃燒器布置空氣分級的燃燒器布置典型的偏轉二次風系統(tǒng)爐內布置典型的偏轉二次風系統(tǒng)爐內布置3.2 空氣分級的燃燒器布

27、置空氣分級的燃燒器布置 分 離 布 置 燃盡 風 噴 口 （ SO FA） 緊 靠 布 置 燃盡 風 噴 口 （ C C O FA） 偏 轉 二 次 風 噴 口 （ C FS） 一 次 風 噴 口 風 箱 二 次 風 門 擋 板典型的偏轉二次風系統(tǒng)燃燒器組典型的偏轉二次風系統(tǒng)燃燒器組件件3.2 空氣分級的燃燒器布置空氣分級的燃燒器布置TSI2000燃燒系統(tǒng)：融合幾種直流燃燒器減排技術措施燃燒系統(tǒng)：融合幾種直流燃燒器減排技術措施于一體，可以降低于一體，可以降低NOx50%70。 控制提前析出揮發(fā)份控制提前析出揮發(fā)份 水平偏置的二次風水平偏置的二次風 兩級布置的燃燼風兩級布置的燃燼風 控制活性分區(qū)

28、風量控制活性分區(qū)風量3.3 煙煤鍋爐低氮燃燒系統(tǒng)改造實例煙煤鍋爐低氮燃燒系統(tǒng)改造實例低氮燃燒系統(tǒng)改造可能出現(xiàn)的技術問題：低氮燃燒系統(tǒng)改造可能出現(xiàn)的技術問題： 飛灰可燃物含量增大飛灰可燃物含量增大 水冷壁腐蝕水冷壁腐蝕 爐內結渣與沾污模式的改變爐內結渣與沾污模式的改變 汽溫和壁溫變化汽溫和壁溫變化 煙溫偏差增大煙溫偏差增大3.3 煙煤鍋爐低氮燃燒系統(tǒng)改造實例煙煤鍋爐低氮燃燒系統(tǒng)改造實例低氮燃燒系統(tǒng)改造實例：黃埔電廠低氮燃燒系統(tǒng)改造實例：黃埔電廠2300MW直流鍋爐直流鍋爐 采用帶有采用帶有SOFA風的爐內空氣深風的爐內空氣深度分級燃燒系統(tǒng)。度分級燃燒系統(tǒng)。 考慮風包粉模式考慮風包粉模式 下部燃燒

29、系統(tǒng)的大格局不變（大下部燃燒系統(tǒng)的大格局不變（大風箱結構不變）。風箱結構不變）。 深度空氣分級系統(tǒng)與下部多切圓深度空氣分級系統(tǒng)與下部多切圓燃燒系統(tǒng)結合深度脫硝。燃燒系統(tǒng)結合深度脫硝。3.3 煙煤鍋爐低氮燃燒系統(tǒng)改造實例煙煤鍋爐低氮燃燒系統(tǒng)改造實例低氮燃燒系統(tǒng)改造實例：黃埔電廠低氮燃燒系統(tǒng)改造實例：黃埔電廠2300MW直流鍋爐直流鍋爐 改造設計本著在現(xiàn)有條件下安全可靠的原則，充分利用現(xiàn)改造設計本著在現(xiàn)有條件下安全可靠的原則，充分利用現(xiàn)有設備，實現(xiàn)大容量燃煤鍋爐有設備，實現(xiàn)大容量燃煤鍋爐NOx 排放濃度降低，即從目前排放濃度降低，即從目前的的800 多多mg/Nm3左右下降到左右下降到 30040

30、0mg/Nm3 。 鍋爐具有高的熱效率，飛灰含碳量得到良好的控制，且爐鍋爐具有高的熱效率，飛灰含碳量得到良好的控制，且爐內結渣得到控制，沒有高溫腐蝕增加等趨勢，汽溫汽壓出力內結渣得到控制，沒有高溫腐蝕增加等趨勢，汽溫汽壓出力達額定值。達額定值。 改造采用改造采用分隔燃盡風（分隔燃盡風（SOFA）的空氣分級方案）的空氣分級方案。爐內燃。爐內燃燒布置大格局方面，采用深度空氣分級技術，燒布置大格局方面，采用深度空氣分級技術，緊靠型燃盡風緊靠型燃盡風（CCOFA）與分離燃盡風（）與分離燃盡風（SOFA）結合。）結合。3.3 煙煤鍋爐低氮燃燒系統(tǒng)改造實例煙煤鍋爐低氮燃燒系統(tǒng)改造實例低氮燃燒系統(tǒng)改造實例：

31、黃埔電廠低氮燃燒系統(tǒng)改造實例：黃埔電廠2300MW直流鍋爐直流鍋爐 為防止由于爐膛下部由于處于強還原性氣氛引起爐膛水冷壁為防止由于爐膛下部由于處于強還原性氣氛引起爐膛水冷壁高溫腐蝕和結渣事故的發(fā)生，下部燃燒器組采用高溫腐蝕和結渣事故的發(fā)生，下部燃燒器組采用不等切圓的不等切圓的復合型多功能直流系統(tǒng)。復合型多功能直流系統(tǒng)。 不等切圓復合型多功能直流燃燒系統(tǒng)中各二次風的偏轉角度不等切圓復合型多功能直流燃燒系統(tǒng)中各二次風的偏轉角度各不相同，分離布置燃盡風的水平偏轉角度可調。各不相同，分離布置燃盡風的水平偏轉角度可調。 可在爐內的水平方向形成分級燃燒，中心區(qū)域為高燃燒強度可在爐內的水平方向形成分級燃燒，

32、中心區(qū)域為高燃燒強度區(qū)，水冷壁周圍為具有較高氧濃度，較低溫度，低的區(qū)，水冷壁周圍為具有較高氧濃度，較低溫度，低的CO含量含量和低的顆粒濃度，從而起到防止結渣和高溫腐蝕的作用。和低的顆粒濃度，從而起到防止結渣和高溫腐蝕的作用。3.3 煙煤鍋爐低氮燃燒系統(tǒng)改造實例煙煤鍋爐低氮燃燒系統(tǒng)改造實例低氮燃燒系統(tǒng)改造實例：黃埔電廠低氮燃燒系統(tǒng)改造實例：黃埔電廠2300MW直流鍋爐直流鍋爐 采用采用SOFA三層布置三層布置有利于使有利于使SOFA不全投條件下，不全投條件下，SOFA的的中心標高提高，而且在后部風道面積一定的條件下，中心標高提高，而且在后部風道面積一定的條件下，SOFA的的風速更高，從而達到降低

33、風速更高，從而達到降低NOx 的效果更好。的效果更好。 SOFA風采用三層布置相對于兩層布置來說，各風采用三層布置相對于兩層布置來說，各SOFA風噴風噴口的高寬比較小，有利于保證口的高寬比較小，有利于保證SOFA風的剛性，提高風的剛性，提高SOFA風風的穿透性，從而降低的穿透性，從而降低NOx和飛灰含碳量。和飛灰含碳量。 利用數(shù)值模擬手段利用數(shù)值模擬手段進行了低進行了低NOx燃燒技術的設計驗證，關鍵燃燒技術的設計驗證，關鍵參數(shù)優(yōu)化。參數(shù)優(yōu)化。3.3 煙煤鍋爐低氮燃燒系統(tǒng)改造實例煙煤鍋爐低氮燃燒系統(tǒng)改造實例低氮燃燒系統(tǒng)改造實例：黃埔電廠低氮燃燒系統(tǒng)改造實例：黃埔電廠2300MW直流鍋爐直流鍋爐三維可擺動三維可擺動SOFA燃燒器燃燒器3.3 煙煤鍋爐低氮燃燒系統(tǒng)改造實例煙煤鍋爐低氮燃燒系統(tǒng)改造實例低氮燃燒系統(tǒng)改造實例：黃埔電廠低氮燃燒系統(tǒng)改造實例：黃埔電廠2300MW直流鍋爐直流鍋爐一些主要的關鍵參數(shù)選擇：一些主要的關鍵參數(shù)選擇： 爐膛出口過量空氣系數(shù)：1.2 CCOFA風率：總風量的510%。 SOFA風量：總風量的20左右。 SOFA高度：保證煤粉燃盡距離，與主燃區(qū)分離布置，間隔距離較遠。 SOFA上下擺動30度，左右擺動