上海鍋爐廠低NOx燃燒技術及改造業(yè)績介紹宜興會議

高級復合空氣分級燃燒技術在燃煤電廠的應用上海鍋爐廠有限公司2023/1/19本次匯報主要內容技術背景上海鍋爐廠低氮燃燒技術發(fā)展歷史高級復合空氣分級燃燒技術研發(fā)歷程上鍋高級復合空氣分級燃燒技術的特點上鍋高級復合空氣分級燃燒技術的應用技術背景氮氧化物（NOx）是燃煤電廠煙氣排放三大有害物（SO2，NOx及總懸浮顆粒物）之一燃煤電廠是NOx排放的最大來源《火電廠大氣污染物排放標準》（GB13223-2011）對火電廠的NOx排放提出了更高的要求國家環(huán)境保護部文件《火電廠氮氧化物防治技術政策》提出低氮燃燒技術應作為燃煤電廠氮氧化物控制的首選技術

煙氣中的NOx，NO占90%以上，NO2占5%-10%，產生機理一般分為如下三種：(a)熱力型，占～15%

燃燒時，空氣中氮在高溫下氧化產生的。當T<1500℃時,NO的生成量很少,而當T>1500℃時,T每增加100℃,反應速率增大6-7倍。(b)快速型，占～5%

燃燒時空氣中的氮和燃料中的碳氫離子團如CH等反應生成的NOx。NOx生成機理NOx的生成機理(c)燃料型NOx，占～80%燃料型NOx主要是燃料中的N元素和空氣中的O2反應，生成的NOx。燃料燃燒時，燃料中的N釋放出來，首先形成HCN/NHi等中間產物，中間產物根據(jù)氣氛不同，按下列反應生成NO或N2本次匯報主要內容技術背景上海鍋爐廠低氮燃燒技術發(fā)展歷史高級復合空氣分級燃燒技術研發(fā)歷程上鍋高級復合空氣分級燃燒技術的特點上鍋高級復合空氣分級燃燒技術的應用上鍋低NOx煤粉燃燒技術發(fā)展階段技術描述開發(fā)時間第1代對沖同心正反切圓燃燒系統(tǒng)1987年第2代引進型低NOx切向燃燒系統(tǒng)LNCFS2003年第3代高級復合空氣分級低NOx燃燒系統(tǒng)2009年第1代同心切圓燃燒系統(tǒng)上海鍋爐廠有限公司吳涇600MW亞臨界鍋爐全燒神混煤，240～600MW，NOx排放308～514mg/m3(O2=6%)第2代引進型低NOx切向燃燒系統(tǒng)LNCFS上海鍋爐廠有限公司第2代引進型低NOx切向燃燒系統(tǒng)上海鍋爐廠有限公司第2代低低NOx切向向燃燃燒燒系系統(tǒng)統(tǒng)的的部部分分業(yè)業(yè)績績電廠名稱容量等級煤種負荷狀態(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上海海鍋鍋爐爐廠廠有有限限公公司司已用用于于國國華華集集團團多多臺臺600MW機組組低低氮氮燃燃燒燒器器改改造造項項目目NOx最低可達110~130mg/Nm3第3代高級級復復合合空空氣氣分分級級低低NOx燃燒燒系系統(tǒng)統(tǒng)三代代低NOx燃燒燒技技術術一一脈脈相相承承第1代第2代第3代本次次匯匯報報主主要要內內容容技術術背背景景上海海鍋鍋爐爐廠廠低低氮氮燃燃燒燒技技術術發(fā)發(fā)展展歷歷史史高級級復復合合空空氣氣分分級級燃燃燒燒技技術術研研發(fā)發(fā)歷歷程程上鍋鍋高高級級復復合合空空氣氣分分級級燃燃燒燒技技術術的的特特點點上鍋鍋高高級級復復合合空空氣氣分分級級燃燃燒燒技技術術的的應應用用高級級復復合合空空氣氣分分級級燃燃燒燒技技術術研研發(fā)發(fā)歷歷程程2009～20102010～20112010～20112010～2011機理研究(30KW一維爐)中試研究(3MW煤燃燒實驗平臺)數(shù)值計算(高性能計算機)新型型低低氮氮燃燃燒燒器器設設計計30KW一維維爐爐低低NOx燃燒燒機機理理研研究究該平平臺臺是是我我國國規(guī)規(guī)模模最最大大的的兆兆瓦瓦級級多多功功能能煤煤燃燃燒燒熱熱態(tài)態(tài)實實驗驗系系統(tǒng)統(tǒng)之之一一，，可可用用于于研研究究不不同同煤煤種種的的煤煤粉粉燃燃燒燒特特性性及及燃燃煤煤大大氣氣污污染染物物排排放放特特性性。。該該項項目目以以解解決決低低NOx燃燒問題題為主，，可為低低NOx燃燒研究究提供實實驗數(shù)據(jù)據(jù)和技術術支持先進科研研試驗平平臺----3MW多功能煤煤燃燒熱熱態(tài)試驗驗平臺3MW多功能煤煤粉熱態(tài)態(tài)實驗平平臺實驗驗數(shù)值計算算研究-爐膛燃燒燒數(shù)值計算算研究-燃燼風道道自主知識識產權序號年份名稱專利類型專利號12009一種多級燃盡風布置方式發(fā)明ZL200910201413.522008多級還原風控制大容量燃煤鍋爐NOx排放的方法發(fā)明ZL200810032736.132009一種低氮氧化物排放煤粉切向燃燒裝置發(fā)明200910054141.042008一種可自動調節(jié)著火點的快速著火煤粉噴嘴實用新型ZL200820155885.252009一種燃燒器二次風擋板開度指示裝置實用新型ZL200920073189.162009一種燃燒器風箱擴流裝置實用新型ZL200920073187.272009一種燃燒器間隙密封裝置實用新型ZL200920073186.882009一種高位燃盡風噴嘴實用新型ZL200920073193.892009一種燃燒器風箱導流板結構實用新型ZL200920073188.7102008一種燃燒器小風箱實用新型ZL200820208590.7112008一種快速著火煤粉噴嘴實用新型ZL200820208588.X上鍋技術術達到國國際領先先水平2012年5月8日，全國電力力技術市市場協(xié)會會和電力力規(guī)劃設設計總院院在北京京共同組組織召開開了上海海鍋爐廠廠有限公公司開發(fā)發(fā)的“高高級復合合空氣分分級低NOx燃燒技術術”成果果鑒定會會鑒定委員員會認為為上海鍋鍋爐廠有有限公司司自主研研發(fā)的““高級復復合空氣氣分級低低NOx燃燒技術術”達到到國際領領先水平平，一致致同意通通過該技技術成果果鑒定。。本次匯報報主要內內容技術背景景上海鍋爐爐廠低氮氮燃燒技技術發(fā)展展歷史高級復合合空氣分分級燃燒燒技術研研發(fā)歷程程上鍋高級級復合空空氣分級級燃燒技技術的特特點上鍋高級級復合空空氣分級級燃燒技技術的應應用高級復合合空氣分分級技術術介紹主要表現(xiàn)現(xiàn)為建立立早期穩(wěn)穩(wěn)定著火火和空氣氣分段燃燃燒技術術實現(xiàn)NOx排放值得得大幅降降低。同同過高位位燃燼風風、低位位燃燼風風兩段式式空氣分分級將爐爐膛劃分分為四個個區(qū)域：：主燃區(qū)還原區(qū)燃盡區(qū)Ⅰ燃盡區(qū)Ⅱ高級復合合空氣分分級技術術介紹各功能區(qū)區(qū)分析：：（1）主燃區(qū)區(qū)：煤粉燃燒燒的主要要區(qū)域，，整個爐爐膛的大大部分熱熱量在該該區(qū)被釋釋放出來來，煤粉粉在主燃燃區(qū)著火火、燃燒燒，釋放放出煤粉粉中大部部分氮元元素，生生成NOx及HCN/NHi等中間產產物（2）還原區(qū)區(qū)：主燃燒器器上部到到低位燃燃燼風之之間的區(qū)區(qū)域，主主燃區(qū)生生成的NOx與HCN/NHi等中間產產物發(fā)生生還原（3）燃盡區(qū)區(qū)Ⅰ：部分燃盡盡風噴射射進入爐爐膛，促促進煤粉粉的進一一步燃燒燒，同時時保持該該區(qū)域還還原性氣氣氛，抑抑制并還還原該區(qū)區(qū)域NOx（4）燃盡區(qū)區(qū)Ⅱ：剩余的燃燃盡風噴噴入爐膛膛，并在在該區(qū)造造成富氧氧狀態(tài)，，以促進進所有剩剩余煤粉粉的燃盡盡技術特點點——燃燼風系系統(tǒng)提高燃盡盡風的穿穿透深度度和擾動動，在燃燃燒后期期提高風風粉混合合速度，，在降低低NOx排放的同同時提高高燃燒效效率采用兩段段分離燃燃盡風，，保證爐爐內空氣氣分布的的最優(yōu)化化，降低低NOx排放提高了空空氣分級級燃燒對對煤種的的適應性性燃燼風水水平擺動動作為調調整煙溫溫偏差的的有效手手段；燃燼風上上下擺動動，可控控制燃燒燒中心，，調整爐爐膛出口口煙溫上海鍋爐爐廠有限限公司技術特點點——預置水平平偏角的的輔助風風噴嘴（（CFS）設計水平方向向推遲一一次風煤煤粉與二二次風的的混合，，降低NOx生成風包粉，，減少灰灰渣在水水冷壁上上的沉積積在四周水水冷壁形形成富氧氧區(qū)，提提高灰熔熔點溫度度，減輕輕結渣，，并降低低高溫腐腐蝕傾向向爐膛結渣渣的控制制提高了了下部爐爐膛的吸吸熱量，，降低了了爐膛出出口煙氣氣溫度，，減輕了了上部爐爐膛的結結渣上海鍋爐爐廠有限限公司技術特點點——優(yōu)異的低低負荷NOx排放性能能采用優(yōu)化化結構的的二次風風門檔板板，減少漏風風采用更高高等級的的一、二二次風噴噴嘴材料料，配合合安裝測測量噴嘴嘴端部溫溫度的熱熱電偶，保護噴噴嘴優(yōu)化分離離燃盡風風風道設設計，保保證SOFA風箱風壓壓本次匯報報主要內內容技術背景景上海鍋爐爐廠低氮氮燃燒技技術發(fā)展展歷史高級復合合空氣分分級燃燒燒技術研研發(fā)歷程程上鍋高級級復合空空氣分級級燃燒技技術的特特點上鍋高級級復合空空氣分級級燃燒技技術的應應用部分高級級復合空空氣分級級技術應應用業(yè)績績電廠名稱機組容量（MW）鍋爐編號煤質NOx排放（mg/m3)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110~120渭河電廠3004煙、貧混煤347貧煤532定洲電廠6002煙煤高負荷：110全負荷：13030上鍋低氮氮燃燒技技術在臺臺山2號爐上的的應用（1）神混1（2）神混1+20%石炭NOx生成量改改造實測測值與目目標值的的比較31改造后燃燃燒效率率仍較高高燃用設計計煤種，，600MW、450MW、330MW以及270MW負荷鍋爐爐效率修修正后分分別94.11%、94.35%、93.86%以及92.25%，均高于于設計保保證值與與改前測測試值燃用常用用煤種，，600MW與450MW負荷鍋爐爐效率修修正后分分別為94.06%與94.19%，均高于于設計保保證值與與改前測測試值。32改造后結結渣情況況燃用神混混1時，前墻墻中部分分隔屏下下部有少少量渣塊塊堆積，，屏中、、上部以以及其余余各屏壁壁面僅有有零星掛掛渣，管管壁清晰晰可見；；燃用80%神混1+20%石炭煤時時，前墻墻分隔屏屏各屏壁壁面僅有有零星掛掛渣，管管壁清晰晰可見。。鍋爐尾部部受熱面面基本干干凈、無無明顯積積灰與掛掛渣。爐內燃燒燒器區(qū)域域水冷壁壁面粘附附少量熔熔渣，未未發(fā)現(xiàn)大大型渣塊塊。爐內落渣渣大多為為粘結強強度很低低的多孔孔性疏松松渣，渣渣塊附著著在管壁壁上的一一面為未未熔融的的粘聚狀狀渣，稍稍有擾動動就極易易松動脫脫落，鍋鍋爐吹灰灰期間蒸蒸汽溫度度波動較較大。33改造后結結渣情況況屏再管壁壁基本無無結渣上鍋低氮氮改造技技術在渭渭河4號爐上的的應用項目符號單位設計煤種校核煤種Ⅰ校核煤種Ⅱ貧：煙=1：1全貧煤全煙煤水份Mt(Mar)%8.816.02511.6揮發(fā)份Vdaf%29.2623.9734.54灰份Aar%28.5733.3323.81碳Car%51.750.8452.56氫Har%3.062.883.24氧Oar%5.573.997.15氮Nar%0.610.670.55硫Sar%1.672.241.1低位發(fā)熱量OdwMJ/kg19.4119.1019.71煤粉細度R90%18-2218-2218-22上鍋低氮氮改造技技術在渭渭河4號爐上的的應用上鍋低氮氮改造技技術在渭渭河4號爐上的的應用負荷（MW）煤質NOx保證值（mg/m3）NOx實測值（mg/m3)效率保證值(%)效率實測值(%)320煙：貧=128220煙：貧=143320全貧煤6005329191.09220全貧煤6504609192.51謝謝！9、靜夜夜四無無鄰，，荒居居舊業(yè)業(yè)貧。。。1月-231月-23Thursday,January5,202310、雨中中黃葉葉樹，，燈下下白頭頭人。。。03:23:2403:23:2403:231/5/20233:23:24AM11、以我獨沈久久，愧君相見見頻。。1月-2303:23:2403:23Jan-2305-Jan-2312、故人江海海別，幾度度隔山川。。。03:23:2403:23:2403:23Thursday,January5,202313、乍見見翻疑疑夢，，相悲悲各問問年。。。1月-231月-2303:23:2403:23:24January5,202314、他鄉(xiāng)生白白發(fā)，舊國國見青山。。。05一月月20233:23:24上上午03:23:241月-2315、比不了得就就不比，得不不到的就不要要。。。一月233:23上上午1月-2303:23January5,202316、行動出成果果，工作出財財富。。2023/1/53:23:2403:23:2405January202317、做做前前，，能能夠夠環(huán)環(huán)視視四四周周；；做做時時，，你你只只能能或或者者最最好好沿沿著著以以腳腳為為起起點點的的射射線線向向前前。。。。3:23:24上上午午3:23上上午午03:23:241月月-239、沒有有失敗敗，只只有暫暫時停停止成成功?。?。1月-231月-23Thursday,January5,202310、很多事事情努力力了未必必有結果果，但是是不努力力卻什么么改變也也沒有。。。03:23:2403:23:2403:231/5/20233:23:24AM11、成功功就是是日復復一日日那一一點點點小小小努力力的積積累。。。1月-2303:23:2403:23Jan-2305-Jan-2312、世世間間成成事事，，不不求求其其絕絕對對圓圓滿滿，，留留一一份份不不足足，，可可得得無無限限完完美美。。。。03:23:2403:23:2403:23Thursday,January5,202313、不知香香積寺，，數(shù)里入入云峰。。。1月-231月-2303:23:2403:23:24January5,202314、意志堅強強的人能把把世界放在在手中像泥泥塊一樣任任意揉捏。。05一月月20233:23:24上上午03:23:241月-2315、楚塞三湘接接，荊門九派派通。。。一月233:23上上午1月-2303:23January5,202316、少年年十五五二十十時，，步行行奪得得胡馬馬騎。。。2023/1/53:23:2503:23:2505January202317、空山山新雨雨后，，天氣氣晚來