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低氮燃烧技术的应用

发布时间：2024-01-21 19:37:53| 来源：乐鱼平台登录

1、精品名师归纳总结低氮燃烧技术在南化公司#1 锅炉上的应用武汉燃控科技热能工程彭良才3我国能源结构中 7080%由煤的燃烧供应，每燃烧一吨煤，就要产生530kg 氮氧化物。目前我国现役煤粉锅炉排烟中的NOx的浓度范畴在 6001200mg/m，每 100 亿 kWh的火力发电量约排放 3.98.8 万吨的 NOx。NOx是大气的主要污染物之一1 。为满意国家对 NOx排放浓度的掌握要求，中国石化南化公司对锅炉进行低氮燃烧技术改造，实现锅炉超低 NOx排放的同时实现锅炉高效稳燃、防结焦、防高温腐蚀及低负荷不投油稳燃等。1. 锅炉概况锅炉为单锅筒、自然循环、集中下降管、 “”布置固态排渣炉。锅炉前部为炉膛，四周布满膜式水冷壁。炉膛出口布置屏式过热器，水平烟道装设了两级对流过热器。炉顶水平烟道两侧及转向室设置了顶棚和包墙过热器，尾部竖井交叉布置两级省煤器和两级空气预热器。采纳钢球中间储仓式制粉系统，乏气送粉。除渣设备采纳刮板捞渣机。锅炉采纳四角布置不行摇摆直流式煤粉燃烧器。炉内假想切圆直径为600mm。每角燃烧器由 4 层二次风喷口和 2 层一次风喷口组成。每角燃烧器布置型式

2、为： 2-1-2-2-1-2。目前锅炉烟气中 NOx 排放浓度 700mg/Nm3左右。2. 空气分级原理将燃烧所需的空气量分成两级送入炉膛，使主燃烧区内过量空气系数在，燃料先在富燃料条件下燃烧，使得燃烧速度和温度降低，推迟了燃烧过程，在复原性气氛中大量含氮基团与 NOx反应，提高了 NOx向 N2的转化率，降低了 NOx在这一区域的生成量。约2030%未燃尽煤粉将进入富氧燃尽区进行充分燃烧，同时未燃尽碳中含有的 N也将在富氧燃尽区反应生成氮氧化物，最终随着烟气排除炉膛。这一部分氮氧化物约占常规低氮燃烧技术氮氧化物排放值的4060%，主燃烧区过量空气系数越大其所占比例越小。为了逐步降低这部分氮氧化物的生成，我公司采纳了双级燃尽风示意图见 4-3 技术。此技术将燃尽风分为高位燃尽燃尽风和低位混合燃尽风。分段后可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结的燃尽风在保证主燃烧区过量空气系数处于的同时，通过对燃尽风的分层实现了降低未燃尽碳进入富氧区域的比例。低位混合燃尽风将主燃烧区域的过量空气系数提高到左右同时，对炉内烟气进行了进一步的混合，即有利于氮氧化物的复原又有

3、利于煤粉的燃烧。在确保复原气氛的情形下，将进入高位燃尽区的未燃尽碳降至约 5%，同时将主燃烧区由于混合不匀称而没办法得到复原的氮氧化物复原，最终使排出炉膛的氮氧化物大幅度的降低。高位燃尽燃尽风送入炉膛后，形成富氧燃烧区。此时空气量虽多，但因火焰温度低，且煤中析出的大部分燃料在主燃区已反应完成，最终氮氧化物生成量不大，同时空气的供入使煤粉颗粒中剩余焦炭充分燃尽，保证煤粉的高燃烧效率，最终炉内垂直空气分级燃烧可使氮氧化物生成量降低。图 1 喷口布置图本次改造设计理念采纳空气分级原理，结合浓淡别离技术及局部燃料分级原理3 。依据锅炉目前运作状况，此次方案各层风管标高基本不变，燃烧器维护原先切圆不变，在标高 16m和 18m处增加两层燃尽风喷口见图 1。一次风管采纳水平浓淡，一次风喷口采纳耐磨、耐高温材质制造，满意锅炉运行的需要。全部一次风耐热喷口更换为新型结构。一次风煤粉喷口在淡侧布置有侧偏风，爱护喷口，改善喷口区域氧化性气氛，防止结焦。为避免采纳分级燃烧后主燃烧区风量削减带来的动力场变化，二次风喷口依据低氮燃烧的配风要求做更换。下二次风喷口面积减小，保证此层气

4、流刚性，增强托粉成效。 C层二次风采纳部分偏置二次风，别离部分二次风偏向水冷壁，改善水冷壁邻近氧化性气氛，降低结焦风险。燃尽风布置在标高 16 米和 18 米左右。燃尽风为两层布置，风量占总风量的24%左右见表 1。喷口内叶片能轻松实现上下 20 度摇摆，左右 15 度摇摆，假想可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结切圆直径为 600mm。4.运行数据及分析参数名称改造前改造后一次风率%3028二次风率%44燃尽风率%/24一次风速m/s3030二次风速m/s4545燃尽风速m/s/45一次风温6060二次风温325325燃尽风温/325改造前锅炉情形表 1 改造前后配风比照表南化公司 #1 锅炉改造前，委托设计方针对锅炉常常显现的负荷做摸底试验。通过燃烧中观看，燃烧器喷口处有结焦现象，水冷壁壁面比较洁净。有些二次风门有卡塞、变形现象，故显示的二次风门开度，不精确。依据试验结果，锅炉烟气中 NOx 排放浓度在750mg/Nm3左右，锅炉效率在 90%以下。具体情形见表 2表 2 摸底试验数据表项目单位数据工况编号T1T2T3T4工况负荷t/h1801802202

7、T1、T2、T3 和 T4 分别采纳了倒塔配风、均等配风、正塔配风及束腰配风，进行比照发觉，正塔配风对于降低NOx排放成效优于别的形式。4通过工况 T4 发觉，上层燃尽风 100%开度，下层燃尽风 50%开度，降低NOx 成效最正确，折算到6%O2下的 NOx 排放浓度显著下降，排放浓度值为325mg/Nm。3 飞灰可燃物含量 %，炉渣可燃物含量 %。5测试中，减温水量与摸底试验相比较，没有明显上升，维护在20t/h左右。6通过观看，燃烧器喷口区域的结焦情形有所缓解。表 3 热态调试数据表项目单位数据工况编号T1T2T3T4T5工况负荷t/hA 侧%1818181818煤粉细度R90B 侧%1717171717A 侧kPa2.22.22.12.12.0一次风压B 侧kPa2.12.12.12.12.1A 侧kPa2.32.12.42.31.8二次风压B 侧kPa2.32.22.32.21.9A 侧热风温度B 侧A 侧20.721.120.825.720.7进风温度B 侧18.619.820.123.718.6上层燃尽风风门开度%下层燃尽风风门开度%100BB层二次风门开度%AB2 层二次风门开度%9090656565可编辑资料 - - - 欢迎下载精品名师归纳总结AB1 层二次风门开度%909080

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