低氮燃燒系統(tǒng)改造

2016.07低氮燃燒系統(tǒng)改造目錄四、各個電廠改造案例三、公司#1、#2爐改造情況二、改造辦法一、低氮燃燒原理1/24一、低氮燃燒原理1、Nox化物產(chǎn)生主要來源2/24三個方面：熱力型、燃料型、瞬態(tài)型。其中，燃料型NOx產(chǎn)生于煤粉燃燒初期，所占NOx比例超過80~90%，是通過燃燒控制NOx減排的主要對象。一、低氮燃燒原理a、2/24燃料型Nox形成原理燃料中的氮化合物在燃燒過程中氧化反應(yīng)而生成的Nox，在燃料進(jìn)入爐膛被加熱后，燃料中的氮有機(jī)化合物首先被熱分解成氰(HCN)、氨和CN等中間產(chǎn)物，它們隨揮發(fā)份一起從燃料中析出，它們被稱為揮發(fā)份N。揮發(fā)份N析出后仍殘留在燃料中的氮化合物，被稱為焦炭N。隨著爐膛溫度的升高及煤粉細(xì)度的減小(煤粉變細(xì))，揮發(fā)份N的比例增大，焦炭N的比例減小。揮發(fā)份N中的主要氮化合物是HCN和NH3，它們遇到氧后，HCN首先氧化成NCO，NCO在氧化性環(huán)境中會進(jìn)一步氧化成NO，如在還原性環(huán)境中，NCO則會生成NH，NH在氧化性環(huán)境中進(jìn)一步氧化成NO，同時又能與生成的NO進(jìn)行還原反應(yīng)，使NO還原成N2，成為NO的還原劑。

當(dāng)燃燒器內(nèi)過量空氣系數(shù)高于0.8時NOx濃度急劇升高A–揮發(fā)份析出區(qū)B–還原性氣體產(chǎn)生區(qū)C–NOx還原區(qū)D–固定碳燃燒區(qū)一、低氮燃燒原理b、2/24熱力型Nox形成原理

空氣中的氧(O2)和氮(N2)在燃料燃燒時所形成的高溫環(huán)境下生成的NO和NO2揮發(fā)份NOx占析出NOx比例的66.2～74.8％；焦炭型NOx占25～33.8％；揮發(fā)份NOx是燃料型NOx的主要成分。揮發(fā)份NOx與焦炭型NOx析出特性揮發(fā)份NOx與焦炭型NOx析出特性一、低氮燃燒原理2、低氮燃燒的控制方法

由氮氧化物(NOx)形成原因可知對NOx的形成起決定作用的是燃燒區(qū)域的溫度和過量空氣量。低NOx燃燒技術(shù)就是通過控制燃燒區(qū)域的溫度和空氣量，以達(dá)到阻止NOx生成及降低其排放量的目的。對低NOx燃燒技術(shù)的要求是，在降低NOx的同時，使鍋爐燃燒穩(wěn)定，且飛灰含碳量不能超標(biāo)。氧量對NOx生成的影響隨著過量空氣系數(shù)α的增大，NO生成量增大。α在0.8～1.1范圍內(nèi)時這一變化趨勢最為明顯。從NOx控制的角度考慮，采用空氣分級燃燒時，一次燃燒區(qū)域空氣系數(shù)控制在0.8左右比較合理。一、低氮燃燒原理3、低氮燃燒的分類

A、燃料分級燃燒B、空氣分級燃燒空氣分級燃燒可以分成兩類：一類是燃燒室中（爐內(nèi)）的分級燃燒；另一類是單個燃燒器的分級燃燒C、煙氣再循環(huán)目錄四、各個電廠改造案例三、公司#1、#2爐改造情況二、改造辦法一、低氮燃燒原理二、改造辦法1、旋流燃燒器低氮改造（墻式對沖）2、直吹式燃燒器低氮改造（四角切圓）

一般分為兩種：國內(nèi)：高于主燃區(qū)8米左右的四角布置SOFA噴口，每個角布置4-7層，根據(jù)設(shè)計分為1-2組；（龍源、龍高科等）國外：高于主燃區(qū)8米左右的墻面上布置SOFA噴口，一般布置一層。（阿米那）

空氣分級燃燒技術(shù)將燃燒區(qū)域分為兩個燃燒區(qū)域：一次(主)燃燒區(qū)域：燃燒處在欠氧環(huán)境下，燃料NOx的生成得到充分抑制。二次(燃盡)燃燒區(qū)域：逐級補(bǔ)入燃燒所需空氣，保證煤粉燃盡。CCOFA上SOFA下SOFA一、二次風(fēng)大小切圓偏轉(zhuǎn)二次風(fēng)上下左右擺動SOFA一次風(fēng)夾角大小非常關(guān)鍵一、二次風(fēng)形成夾角，延緩一二次風(fēng)混合，控制著火初期NOx生成二次風(fēng)大切圓布置實現(xiàn)“風(fēng)包粉燃燒”防止燃燒器區(qū)域水冷壁結(jié)焦SOFA風(fēng)上下左右擺動設(shè)計，靈活調(diào)節(jié)爐膛出口扭轉(zhuǎn)殘余和SOFA風(fēng)混入時間目錄四、各個電廠改造案例三、公司#1、#2爐改造情況二、改造辦法一、低氮燃燒原理五、六、2012年11月份改造完，2013年7月份隨機(jī)組啟動運(yùn)行，下圖為SOFA噴口改造情況：下圖為噴口改造情況：下圖為噴口改造情況：去掉濃縮器下圖為二次風(fēng)箱孔板改造情況：下圖為二次風(fēng)箱孔板改造情況#1爐低氮改造情況：完成時間是2014年7月份1.SOFA風(fēng)內(nèi)四噴口都向水冷壁中心線移動198毫米;內(nèi)四噴口由之前的固定變?yōu)榭勺笥沂謩訑[動,SOFA噴口內(nèi)葉片由之前可噴口內(nèi)部左右擺動變?yōu)閲娍趦?nèi)部固定;2.SOFA風(fēng)外四噴口:1)左右墻向中線相反方向移動344毫米;2)前后墻向中心線相反方向移動361毫米;外四噴口由之前的固定變?yōu)榭勺笥沂謩訑[動,噴口內(nèi)葉片由之前可上下擺動變?yōu)閲娍趦?nèi)部固定3.SOFA風(fēng)標(biāo)高降低470毫米;4.三次風(fēng)次風(fēng)整體噴口面積減小,三次風(fēng)單個噴口面積E層由之前的0.291平方米變?yōu)?.248平方米,F層由0.146平方米變?yōu)?.124平方米;#1爐低氮改造情況5.所有噴口角度都是正切,二次風(fēng)的角度在一二次風(fēng)角度基礎(chǔ)上向水冷壁方向偏10度，

層可以左右水平擺動;6,三次風(fēng)兩層噴口都是水平。7.恢復(fù)FF層噴口,可上下擺動15度。8.移除BC層噴口,用搗打料封堵。9.在二次風(fēng)箱處安裝節(jié)流孔板,節(jié)流面積由22%變?yōu)?8%10.二次風(fēng)箱里加裝取風(fēng)彎頭改造完成后運(yùn)行情況：#1、#2爐：（1）、ACE投運(yùn)后，機(jī)組負(fù)荷響應(yīng)慢，主汽溫度溫度較改造前降低、再熱器溫度較改造前降低明顯，#2爐約10℃左右。#1爐約20℃左右（2）、爐膛溫度降低約100℃左右。（3）、爐膛左右側(cè)煙溫偏差大，在100℃左右。（4）、主汽溫度、再熱汽溫度受氧量影響大，且變化極為敏感。（5）、#2爐Nox方面負(fù)荷穩(wěn)定時可以在550mg/Nm3左右，投入ACE后受氧量影響大，平均680mg/Nm3