鍋爐廠低NOx燃燒技術(shù)及改造業(yè)績介紹會議

1、高級復(fù)合空氣分級燃燒技術(shù)高級復(fù)合空氣分級燃燒技術(shù)在燃煤電廠的應(yīng)用在燃煤電廠的應(yīng)用上海鍋爐廠有限公司上海鍋爐廠有限公司本次匯報主要內(nèi)容本次匯報主要內(nèi)容技術(shù)背景技術(shù)背景上海鍋爐廠低氮燃燒技術(shù)發(fā)展歷史上海鍋爐廠低氮燃燒技術(shù)發(fā)展歷史高級復(fù)合空氣分級燃燒技術(shù)研發(fā)歷程高級復(fù)合空氣分級燃燒技術(shù)研發(fā)歷程上鍋高級復(fù)合空氣分級燃燒技術(shù)的特點上鍋高級復(fù)合空氣分級燃燒技術(shù)的特點上鍋高級復(fù)合空氣分級燃燒技術(shù)的應(yīng)用上鍋高級復(fù)合空氣分級燃燒技術(shù)的應(yīng)用上海鍋爐廠有限公司上海鍋爐廠有限公司技術(shù)背景技術(shù)背景氮氧化物（氮氧化物（NOxNOx）是燃煤電廠煙氣排放）是燃煤電廠煙氣排放三大有害物（三大有害物（SO2SO2，NOxNOx及

2、總懸浮顆粒物）及總懸浮顆粒物）之一之一燃煤電廠是燃煤電廠是NOxNOx排放的最大來源排放的最大來源火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)（GB13223-2011GB13223-2011）對火電廠的）對火電廠的NOxNOx排放提排放提出了更高的要求出了更高的要求國家環(huán)境保護部文件國家環(huán)境保護部文件火電廠氮氧化物火電廠氮氧化物防治技術(shù)政策防治技術(shù)政策提出低氮燃燒技術(shù)應(yīng)作為提出低氮燃燒技術(shù)應(yīng)作為燃煤電廠氮氧化物控制的首選技術(shù)燃煤電廠氮氧化物控制的首選技術(shù)上海鍋爐廠有限公司上海鍋爐廠有限公司 煙氣中的煙氣中的NOxNOx，NONO占占90%90%以上，以上，NONO2 2占占5%-5%-1

3、0%10%，產(chǎn)生機理一般分為如下三種：，產(chǎn)生機理一般分為如下三種：(a) (a) 熱力型熱力型 ，占，占15%15% 燃燒時，空氣中氮在高溫下氧化產(chǎn)生的。燃燒時，空氣中氮在高溫下氧化產(chǎn)生的。當(dāng)當(dāng)T1500T1500T1500時時,T,T每增加每增加100100, ,反應(yīng)速率增大反應(yīng)速率增大6-76-7倍。倍。(b)(b)快速型快速型 ，占，占5%5% 燃燒時空氣中的氮和燃料中的碳?xì)潆x子燃燒時空氣中的氮和燃料中的碳?xì)潆x子團如團如CHCH等反應(yīng)生成的等反應(yīng)生成的NOxNOx。NOxNOx生成機理生成機理上海鍋爐廠有限公司上海鍋爐廠有限公司NOxNOx的生成機理的生成機理(c)(c)燃料型燃料型NO

4、xNOx，占占80%80%燃料型燃料型NOxNOx主要是燃料中的主要是燃料中的N N元素和空氣中的元素和空氣中的O O2 2反應(yīng)，生成的反應(yīng)，生成的NOxNOx。燃料。燃料燃燒時，燃料中的燃燒時，燃料中的N N釋放出來，首先形成釋放出來，首先形成HCN/NHiHCN/NHi等中間產(chǎn)物，中間產(chǎn)物等中間產(chǎn)物，中間產(chǎn)物根據(jù)氣氛不同，按下列反應(yīng)生成根據(jù)氣氛不同，按下列反應(yīng)生成NONO或或N N2 2NOONHHCNi2/2/NNONHHCNi上海鍋爐廠有限公司上海鍋爐廠有限公司本次匯報主要內(nèi)容本次匯報主要內(nèi)容技術(shù)背景技術(shù)背景上海鍋爐廠低氮燃燒技術(shù)發(fā)展歷史上海鍋爐廠低氮燃燒技術(shù)發(fā)展歷史高級復(fù)合空氣分級燃

5、燒技術(shù)研發(fā)歷程高級復(fù)合空氣分級燃燒技術(shù)研發(fā)歷程上鍋高級復(fù)合空氣分級燃燒技術(shù)的特點上鍋高級復(fù)合空氣分級燃燒技術(shù)的特點上鍋高級復(fù)合空氣分級燃燒技術(shù)的應(yīng)用上鍋高級復(fù)合空氣分級燃燒技術(shù)的應(yīng)用上海鍋爐廠有限公司上海鍋爐廠有限公司上鍋低上鍋低NOxNOx煤粉燃燒技術(shù)發(fā)展煤粉燃燒技術(shù)發(fā)展階段階段技術(shù)描述技術(shù)描述開發(fā)時間開發(fā)時間第第1 1代代對沖同心正反切圓燃燒系統(tǒng)對沖同心正反切圓燃燒系統(tǒng)19871987年年第第2 2代代引進型低引進型低NOxNOx切向燃燒系統(tǒng)切向燃燒系統(tǒng)LNCFSLNCFS20032003年年第第3 3代代高級復(fù)合空氣分級低高級復(fù)合空氣分級低NOxNOx燃燒系統(tǒng)燃燒系統(tǒng)20092009年年

6、上海鍋爐廠有限公司上海鍋爐廠有限公司第第1 1代同心切圓燃燒系統(tǒng)代同心切圓燃燒系統(tǒng)上海鍋爐廠有限公司吳涇吳涇600MW600MW亞臨界鍋爐全燒神混煤，亞臨界鍋爐全燒神混煤，240240600MW600MW，NOxNOx排放排放308308514mg/m514mg/m3 3 (O (O2 2=6%)=6%)上海鍋爐廠有限公司上海鍋爐廠有限公司第第2 2代引進型低代引進型低NOxNOx切向燃燒系統(tǒng)切向燃燒系統(tǒng)LNCFSLNCFS上海鍋爐廠有限公司上海鍋爐廠有限公司上海鍋爐廠有限公司第第2 2代引進型低代引進型低NOxNOx切向燃燒系統(tǒng)切向燃燒系統(tǒng)上海鍋爐廠有限公司上海鍋爐廠有限公司上海鍋爐廠有限公

7、司第第2 2代低代低NOxNOx切向燃燒系統(tǒng)的部分業(yè)績切向燃燒系統(tǒng)的部分業(yè)績 電廠名稱容量等級煤種負(fù)荷狀態(tài)NOx排放（O2=6%）測試日期外高橋#7爐1000MW超超臨界神華煤1000MW220mg/m32008.07陽西#1600MW超臨界神華煤600MW190mg/m32010.05可門#1600MW超臨界神華煤600MW180mg/m32007.09珠海#3600MW超臨界神華煤600MW183mg/m32008.12樂清#1600MW超臨界神華煤600MW200mg/m32008.11黃驊#3600MW超臨界神華煤600MW170mg/m32009.06上海鍋爐廠有限公司上海鍋爐廠有限

8、公司上海鍋爐廠有限公司已用于國華集團多臺已用于國華集團多臺600MW600MW機機組低氮燃燒器改造項目組低氮燃燒器改造項目NOx最低可達110130mg/Nm3第第3 3代代高級復(fù)合空氣分級低高級復(fù)合空氣分級低NOxNOx燃燒系統(tǒng)燃燒系統(tǒng)上海鍋爐廠有限公司上海鍋爐廠有限公司三代三代低低NOxNOx燃燒技術(shù)一脈相承燃燒技術(shù)一脈相承第1代第2代第3代上海鍋爐廠有限公司上海鍋爐廠有限公司本次匯報主要內(nèi)容本次匯報主要內(nèi)容技術(shù)背景技術(shù)背景上海鍋爐廠低氮燃燒技術(shù)發(fā)展歷史上海鍋爐廠低氮燃燒技術(shù)發(fā)展歷史高級復(fù)合空氣分級燃燒技術(shù)研發(fā)歷程高級復(fù)合空氣分級燃燒技術(shù)研發(fā)歷程上鍋高級復(fù)合空氣分級燃燒技術(shù)的特點上鍋高級復(fù)

9、合空氣分級燃燒技術(shù)的特點上鍋高級復(fù)合空氣分級燃燒技術(shù)的應(yīng)用上鍋高級復(fù)合空氣分級燃燒技術(shù)的應(yīng)用上海鍋爐廠有限公司上海鍋爐廠有限公司高級復(fù)合空氣分級燃燒技術(shù)研發(fā)歷程高級復(fù)合空氣分級燃燒技術(shù)研發(fā)歷程 工 況1 工 況2 工 況3 工 況4 工 況5 工 況6300400500600700800900100011001200 NOx(ppm) SR1=0.72,SR2=0.8 SR1=0.72,SR2=0.9 SR1=0.72,SR2=1.020092010201020112010201120102011機理研究機理研究(30KW一維爐一維爐)中試研究中試研究(3MW煤燃燒實驗平臺煤燃燒實驗平臺)數(shù)值

10、計算數(shù)值計算(高性能計算機高性能計算機)新型低氮燃燒器設(shè)計新型低氮燃燒器設(shè)計上海鍋爐廠有限公司上海鍋爐廠有限公司30KW30KW一維爐低一維爐低NOxNOx燃燒機理研究燃燒機理研究 工 況1 工 況2 工 況3 工 況4 工 況5 工 況6300400500600700800900100011001200 NOx(ppm) SR1=0.72,SR2=0.8 SR1=0.72,SR2=0.9 SR1=0.72,SR2=1.0上海鍋爐廠有限公司上海鍋爐廠有限公司 該平臺是我國規(guī)模最大的兆瓦級多功能煤燃燒熱態(tài)實驗系統(tǒng)之一，可用于研究不同煤種的煤粉燃燒特性及燃煤大氣污染物排放特性。該項目以解決低NOx

11、燃燒問題為主，可為低NOx燃燒研究提供實驗數(shù)據(jù)和技術(shù)支持先進科研試驗平臺-3MW多功能煤燃燒熱態(tài)試驗平臺3MW3MW多功能煤粉熱態(tài)實驗平臺實驗多功能煤粉熱態(tài)實驗平臺實驗上海鍋爐廠有限公司上海鍋爐廠有限公司數(shù)值計算研究數(shù)值計算研究- -爐膛燃燒爐膛燃燒上海鍋爐廠有限公司上海鍋爐廠有限公司數(shù)值計算研究數(shù)值計算研究- -燃燼風(fēng)道燃燼風(fēng)道上海鍋爐廠有限公司上海鍋爐廠有限公司自主知識產(chǎn)權(quán)自主知識產(chǎn)權(quán)序序號號年份年份名稱名稱專利類型專利類型專利號專利號1 120092009一種多級燃盡風(fēng)布置方式一種多級燃盡風(fēng)布置方式發(fā)明發(fā)明ZL200910201413.5ZL200910201413.52 2200820

12、08多級還原風(fēng)控制大容量燃煤鍋爐多級還原風(fēng)控制大容量燃煤鍋爐NOx排放的方法排放的方法發(fā)明發(fā)明ZL200810032736.1ZL200810032736.13 320092009一種低氮氧化物排放煤粉切向燃燒裝置一種低氮氧化物排放煤粉切向燃燒裝置發(fā)明發(fā)明200910054141.0200910054141.04 420082008一種可自動調(diào)節(jié)著火點的快速著火煤粉噴嘴一種可自動調(diào)節(jié)著火點的快速著火煤粉噴嘴實用新型實用新型ZL200820155885.2ZL200820155885.25 520092009一種燃燒器二次風(fēng)擋板開度指示裝置一種燃燒器二次風(fēng)擋板開度指示裝置實用新型實用新型ZL20

13、0920073189.1ZL200920073189.16 620092009一種燃燒器風(fēng)箱擴流裝置一種燃燒器風(fēng)箱擴流裝置實用新型實用新型ZL200920073187.2ZL200920073187.27 720092009一種燃燒器間隙密封裝置一種燃燒器間隙密封裝置實用新型實用新型ZL200920073186.8ZL200920073186.88 820092009一種高位燃盡風(fēng)噴嘴一種高位燃盡風(fēng)噴嘴實用新型實用新型ZL200920073193.8ZL200920073193.89 920092009一種燃燒器風(fēng)箱導(dǎo)流板結(jié)構(gòu)一種燃燒器風(fēng)箱導(dǎo)流板結(jié)構(gòu)實用新型實用新型ZL200920073188

14、.7ZL200920073188.7101020082008一種燃燒器小風(fēng)箱一種燃燒器小風(fēng)箱實用新型實用新型ZL200820208590.7ZL200820208590.7111120082008一種快速著火煤粉噴嘴一種快速著火煤粉噴嘴實用新型實用新型ZL200820208588.XZL200820208588.X上海鍋爐廠有限公司上海鍋爐廠有限公司上鍋技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平上鍋技術(shù)達到國際領(lǐng)先水平2012年5月8日，全國電力技術(shù)市場協(xié)會和電力規(guī)劃設(shè)計總院在北京共同組織召開了上海鍋爐廠有限公司開發(fā)的“高級復(fù)合空氣分級低NOx燃燒技術(shù)”成果鑒定會鑒定委員會認(rèn)為上海鍋爐廠有限公司自主研發(fā)的“高級復(fù)合

15、空氣分級低NOx燃燒技術(shù)”達到國際領(lǐng)先水平，一致同意通過該技術(shù)成果鑒定。上海鍋爐廠有限公司上海鍋爐廠有限公司本次匯報主要內(nèi)容本次匯報主要內(nèi)容技術(shù)背景技術(shù)背景上海鍋爐廠低氮燃燒技術(shù)發(fā)展歷史上海鍋爐廠低氮燃燒技術(shù)發(fā)展歷史高級復(fù)合空氣分級燃燒技術(shù)研發(fā)歷程高級復(fù)合空氣分級燃燒技術(shù)研發(fā)歷程上鍋高級復(fù)合空氣分級燃燒技術(shù)的特點上鍋高級復(fù)合空氣分級燃燒技術(shù)的特點上鍋高級復(fù)合空氣分級燃燒技術(shù)的應(yīng)用上鍋高級復(fù)合空氣分級燃燒技術(shù)的應(yīng)用上海鍋爐廠有限公司上海鍋爐廠有限公司高級復(fù)合空氣分級技術(shù)介紹高級復(fù)合空氣分級技術(shù)介紹主要表現(xiàn)為建立早期穩(wěn)定著火和空主要表現(xiàn)為建立早期穩(wěn)定著火和空氣分段燃燒技術(shù)實現(xiàn)氣分段燃燒技術(shù)實現(xiàn)NO

16、xNOx排放值得大幅排放值得大幅降低。同過高位燃燼風(fēng)、低位燃燼風(fēng)兩降低。同過高位燃燼風(fēng)、低位燃燼風(fēng)兩段式空氣分級將爐膛劃分為四個區(qū)域：段式空氣分級將爐膛劃分為四個區(qū)域：主燃區(qū)主燃區(qū)還原區(qū)還原區(qū)燃盡區(qū)燃盡區(qū)燃盡區(qū)燃盡區(qū)上海鍋爐廠有限公司上海鍋爐廠有限公司高級復(fù)合空氣分級技術(shù)介紹高級復(fù)合空氣分級技術(shù)介紹各功能區(qū)分析：各功能區(qū)分析：（1 1）主燃區(qū)：）主燃區(qū)：煤粉燃燒的主要區(qū)域，整個爐膛的大部分熱量在該區(qū)被煤粉燃燒的主要區(qū)域，整個爐膛的大部分熱量在該區(qū)被釋放出來，煤粉在主燃區(qū)著火、燃燒，釋放出煤粉中大部分氮元素，生成釋放出來，煤粉在主燃區(qū)著火、燃燒，釋放出煤粉中大部分氮元素，生成NOxNOx及及HC

17、N/NHiHCN/NHi等中間產(chǎn)物等中間產(chǎn)物（2 2）還原區(qū)：）還原區(qū)：主燃燒器上部到低位燃燼風(fēng)之間的區(qū)域，主燃區(qū)生成的主燃燒器上部到低位燃燼風(fēng)之間的區(qū)域，主燃區(qū)生成的NOxNOx與與HCN/NHiHCN/NHi等中間產(chǎn)物發(fā)生還原等中間產(chǎn)物發(fā)生還原（3 3）燃盡區(qū)）燃盡區(qū)：部分燃盡風(fēng)噴射進入爐膛，促進煤粉的進一步燃燒，部分燃盡風(fēng)噴射進入爐膛，促進煤粉的進一步燃燒，同時保持該區(qū)域還原性氣氛，抑制并還原該區(qū)域同時保持該區(qū)域還原性氣氛，抑制并還原該區(qū)域NOxNOx（4 4）燃盡區(qū)）燃盡區(qū)：剩余的燃盡風(fēng)噴入爐膛，并在該區(qū)造成富氧狀態(tài)，以剩余的燃盡風(fēng)噴入爐膛，并在該區(qū)造成富氧狀態(tài)，以促進所有剩余煤粉的燃

18、盡促進所有剩余煤粉的燃盡 上海鍋爐廠有限公司上海鍋爐廠有限公司技術(shù)特點技術(shù)特點燃燼風(fēng)系統(tǒng)燃燼風(fēng)系統(tǒng)提高燃盡風(fēng)的穿透深度和擾動，提高燃盡風(fēng)的穿透深度和擾動，在燃燒后期提高風(fēng)粉混合速度，在降在燃燒后期提高風(fēng)粉混合速度，在降低低NOxNOx排放的同時提高燃燒效率排放的同時提高燃燒效率采用兩段分離燃盡風(fēng)，保證爐內(nèi)采用兩段分離燃盡風(fēng)，保證爐內(nèi)空氣分布的最優(yōu)化，降低空氣分布的最優(yōu)化，降低NOxNOx排放排放提高了空氣分級燃燒對煤種的適提高了空氣分級燃燒對煤種的適應(yīng)性應(yīng)性燃燼風(fēng)水平擺動作為調(diào)整煙溫偏燃燼風(fēng)水平擺動作為調(diào)整煙溫偏差的有效手段；差的有效手段；燃燼風(fēng)上下擺動，可控制燃燒中燃燼風(fēng)上下擺動，可控制燃燒

19、中心，調(diào)整爐膛出口煙溫心，調(diào)整爐膛出口煙溫上海鍋爐廠有限公司上海鍋爐廠有限公司上海鍋爐廠有限公司技術(shù)特點技術(shù)特點預(yù)置水平偏角的輔助風(fēng)噴嘴（預(yù)置水平偏角的輔助風(fēng)噴嘴（CFSCFS）設(shè)計）設(shè)計 水平方向推遲一次風(fēng)煤粉與二次風(fēng)的混合，降低NOx生成 風(fēng)包粉，減少灰渣在水冷壁上的沉積 在四周水冷壁形成富氧區(qū)，提高灰熔點溫度，減輕結(jié)渣，并降低高溫腐蝕傾向 爐膛結(jié)渣的控制提高了下部爐膛的吸熱量，降低了爐膛出口煙氣溫度，減輕了上部爐膛的結(jié)渣上海鍋爐廠有限公司上海鍋爐廠有限公司上海鍋爐廠有限公司技術(shù)特點技術(shù)特點優(yōu)異的低負(fù)荷優(yōu)異的低負(fù)荷NOxNOx排放性排放性能能采用優(yōu)化結(jié)構(gòu)的二次風(fēng)門檔板，減少漏風(fēng)采用更高等級

20、的一、二次風(fēng)噴嘴材料，配合安裝測量噴嘴端部溫度的熱電偶，保護噴嘴優(yōu)化分離燃盡風(fēng)風(fēng)道設(shè)計，保證SOFA風(fēng)箱風(fēng)壓上海鍋爐廠有限公司上海鍋爐廠有限公司本次匯報主要內(nèi)容本次匯報主要內(nèi)容技術(shù)背景技術(shù)背景上海鍋爐廠低氮燃燒技術(shù)發(fā)展歷史上海鍋爐廠低氮燃燒技術(shù)發(fā)展歷史高級復(fù)合空氣分級燃燒技術(shù)研發(fā)歷程高級復(fù)合空氣分級燃燒技術(shù)研發(fā)歷程上鍋高級復(fù)合空氣分級燃燒技術(shù)的特點上鍋高級復(fù)合空氣分級燃燒技術(shù)的特點上鍋高級復(fù)合空氣分級燃燒技術(shù)的應(yīng)用上鍋高級復(fù)合空氣分級燃燒技術(shù)的應(yīng)用上海鍋爐廠有限公司上海鍋爐廠有限公司部分高級復(fù)合空氣分級技術(shù)應(yīng)用業(yè)績部分高級復(fù)合空氣分級技術(shù)應(yīng)用業(yè)績電廠名稱電廠名稱機組容量機組容量（MWMW）鍋爐

21、編號鍋爐編號煤質(zhì)煤質(zhì)NOxNOx排放排放（mg/mmg/m3 3) )石洞口電廠3001-4煙煤230北侖電廠6001煙煤280吳涇電廠6007、8煙煤180臺山電廠6001、2、4煙煤110120渭河電廠3004煙、貧混煤347貧煤532定洲電廠6002煙煤高負(fù)荷：110全負(fù)荷：130上海鍋爐廠有限公司上海鍋爐廠有限公司30上鍋低氮燃燒技術(shù)在臺山上鍋低氮燃燒技術(shù)在臺山2 2號爐上的應(yīng)用號爐上的應(yīng)用 （1）神混1 （2）神混1+20%石炭NOx生成量改造實測值與目標(biāo)值的比較生成量改造實測值與目標(biāo)值的比較 上海鍋爐廠有限公司上海鍋爐廠有限公司31改造后燃燒效率仍較高改造后燃燒效率仍較高燃用設(shè)計煤

22、種，600MW、450MW、 330MW以及270MW負(fù)荷鍋爐效率修正后分別94.11%、94.35%、93.86%以及92.25%，均高于設(shè)計保證值與改前測試值燃用常用煤種，600MW與450MW負(fù)荷鍋爐效率修正后分別為94.06%與94.19%，均高于設(shè)計保證值與改前測試值。上海鍋爐廠有限公司上海鍋爐廠有限公司32改造后結(jié)渣情況改造后結(jié)渣情況燃用神混1時，前墻中部分隔屏下部有少量渣塊堆積，屏中、上部以及其余各屏壁面僅有零星掛渣，管壁清晰可見；燃用80%神混1+20%石炭煤時，前墻分隔屏各屏壁面僅有零星掛渣，管壁清晰可見。鍋爐尾部受熱面基本干凈、無明顯積灰與掛渣。爐內(nèi)燃燒器區(qū)域水冷壁面粘附少量熔