600MW对冲燃烧贫煤锅炉低氮燃烧系统改造及化试验研究

应明良等：600mw机组对冲燃烧锅炉低氮燃烧改造及运行调整第4期发电 600mw机组对冲燃烧锅炉低氮燃烧改造 及运行调整 应明良1，戴成峰2，胡伟锋2，徐良2，屠小宝2 （1.浙江省电力试验研究院，浙江杭州310014；2.国电浙江北仑第一发电有限公司，浙江宁波315800） 摘要：为解决600mw火电机组对冲燃烧锅炉nox排放质量浓度过高的问题，进行了低氮燃烧改造。通 过低氮燃烧器更换，合理布置燃尽风喷嘴，采用全炉膛分级燃烧技术，使nox排放质量浓度降低至300mg/m3 左右，达到了降低nox排放的效果，同时锅炉飞灰含碳质量分数没有明显的变化。通过部分低温过热器置 换为省煤器，降低了过热器减温水流量，同时空气预热器进口烟气温度下降，锅炉排烟温度也会随之下降， 有利于提高锅

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为了进一步降低某电厂一台600mw亚临界直流锅炉机组的nox排放,采用复合式空气分级低nox燃烧技术对该炉的燃烧系统进行了改造,改后的运行测试表明:在600mw、330mw负荷工况下燃用设计煤种时,脱硝反应器入口烟气中的nox含量分别为121.0和224.4mg/m3,低于改造目标值;锅炉效率分别为94.13%、93.81%,高于改前测试值;改后炉内无严重结渣,飞灰可燃物略有上升,炉渣可燃物增加较为明显。

一台660mw机组的对冲燃烧锅炉进行了低nox燃烧器改造，将原drb-4z燃烧器改造为新型airejet燃烧器，并将燃尽风与上层燃烧器的距离由3.5m改为7m。燃烧器改造后，进行了燃用蒙煤和澳煤试验，锅炉运行参数正常，scr装置入口烟气中nox和co含量都显著降低。燃用不同煤种时的锅炉参数存在较明显的差异。蒙煤的结渣倾向性较强，前屏有一定的结渣，导致再热器减温水量增加、scr烟温偏高，不过基本上在可控范围内。燃用蒙煤和澳煤时的烟气中nox含量分别在240mg/m3以下和320mg/m3以下，燃用2组煤种的烟气中nox含量差异最高达到30％左右。scr装置入口烟气中co含量总体达到了200μl/l以下的较低水平，但燃用澳煤的烟气中co含量明显较高，且排烟温度和飞灰含碳量也明显较高。因此燃用蒙煤比燃用澳煤的锅炉效率高1％左右，发电煤耗低3g/kwh左右，燃用蒙煤具有显著的经济性。

为解决600mw火电机组对冲燃烧锅炉nox排放质量浓度过高的问题，进行了低氮燃烧改造。通过低氮燃烧器更换，合理布置燃尽风喷嘴．采用全炉膛分级燃烧技术，使nox排放质量浓度降低至300mg／m^3左右，达到了降低nox排放的效果．同时锅炉飞灰含碳质量分数没有明显的变化。通过部分低温过热器置换为省煤器．降低了过热器减温水流量．同时空气预热器进口烟气温度下降，锅炉排烟温度也会随之下降，有利于提高锅炉热效率。部分低温过热器置换后省煤器出口水温提高，但还有一定的欠饱和温差，距汽化仍有一定的安全裕度．

600MW超临界对冲燃煤锅炉燃烧特性研究

通过对平圩发电有限责任公司国产首台600mw机组锅炉燃烧系统改造后进行的运行分析,确定了燃烧系统改造对改变锅炉燃烧热偏差大、排烟温度高、nox及so_2减排等效果,机组经济性水平得到优化。

为满足环保排放要求,改善锅炉性能,提高社会及经济效益,沙角a电厂200mw机组#1锅炉2011年进行了低氮燃烧系统改造,新增了sofa风喷口,改变了各层二次风喷口的尺寸,改造了燃烧器及d磨煤机分离器的结构。

进行600mw机组锅炉低氮燃烧器改造实验,主要是针对600mw机组锅炉运行中氮氧化物排放的质量浓度过高问题,为了降低机组锅炉燃烧运行中氮氧化物排放量,减少对于大气环境的污染破坏,促进机组锅炉的生态燃烧运行实现。本文将结合某地区发电厂发电运行中600mw机组锅炉燃烧运行氮氧化物排放量过高问题,并结合该发电厂对于机组锅炉燃烧运行的改造方案,对其具体改造实验过程以及改造结果进行分析论述,以促进600mw机组锅炉的生态燃烧运行以及发电应用。

针对台山发电公司600mw机组锅炉氮氧化物排放高的问题,提出了双分段高效复合低氮燃烧器的改造方案,并在3mw热态试验台上进行了试验研究。结果表明,采用两段sofa运行方式比一段sofa运行方式nox排放值更低,与不采用空气分级的燃烧工况相比,nox排放可以降低60%左右,而co和飞灰含碳量的数值变化不大。目前,该公司600mw机组锅炉在燃用80%神华煤+20%石炭煤时,nox排放值约为450mg/m3,锅炉低nox改造后,预计nox排放值将小于180mg/m3。

由于燃煤市场形势的变化,烟煤供应紧张、价格偏高,而褐煤供应充足且价格相对低廉,为了适应市场形势,并有利于电厂发电成本控制,提高发电机组运行经济性,拓宽锅炉机组的燃用煤种范围,某厂600mw烟煤锅炉拟进行掺烧褐煤燃烧器改造。本文依据600mw烟煤锅炉设计特点,运用褐煤锅炉燃烧设计技术,进行燃烧器改造方案探讨论证。

针对目前电厂采用的dcs系统的运行状况,和锅炉燃烧系统的非线性、大延迟、时变、干扰频繁等特点,引进国外先进的锅炉优化方案,以达到锅炉燃烧系统的最优化。为企业实现节能降耗及提高生产效率提供了一种可靠的途径。

对华电国际邹县发电厂1000t/h燃煤锅炉低氮燃烧系统进行改造,对相关系统进行优化,锅炉nox排放量达到了保证值,锅炉热效率得到了提高,取得了预期的效果。

本文叙述了燃煤锅炉的低氮燃烧改造方案,改造后进行了冷态空气动力场实验和运行调整实验,为低氮改造后的锅炉运行提供意见。

氮氧化物是火电厂的主要污染物之一,随着大气污染物排放标准的提高,低氮燃烧技术成为学术研究的热点。本文以某电厂低氮燃烧器改造为例,对改造措施和效果进行了研究,研究结果表明:采用二次风垂直分级高位燃尽风系统及"风包粉"技术联合应用能够较好的降低nox含量,改造后氮氧化物的排放由原来的854mg/nm3变为460mg/nm3,锅炉效率由原来的91.22%提高到92.48%,改造取得了良好的效果。

某660mw超超临界旋流对冲燃煤锅炉原设计采用第一代opcc型旋流煤粉燃烧器,运行过程中存在nox排放偏高、燃烧器区域结焦和部分燃烧器烧损等问题,为此进行了低氮燃烧改造及运行优化试验。在新增一层直流燃尽风及对主体燃烧器进行改造后,通过调整燃尽风率、总风量、燃烧器内外二次风挡板开度,对燃烧器参数进行了优化。结果显示：烟气中氧的体积分数控制在2.8%较合适(对应总风量2100t/h),脱硝入口nox排放由改造前350mg/m3左右下降到240~260mg/m3,飞灰中碳的质量分数在1.5%以下,锅炉效率约提升0.3%,不存在燃烧器烧损、结焦问题,且主蒸汽、再热蒸汽参数都达到额定值,运行良好。

针对某燃用烟煤的200mw机组采用四角切圆布置方式燃烧器的670t/h锅炉,在主燃烧区域采用水平浓淡燃烧器、加装燃尽风喷口,采取燃料水平分级与空气垂直分级结合的方式进行改造,降低氮氧化物(nox)排放水平。研究了该低nox燃烧系统对锅炉nox/co排放和飞灰可燃物的影响规律。试验结果表明,当采用合理的燃尽风布置合理的二次风配风调节方式,燃尽风份额控制在30%时,机组nox排放量可降低到300mg/m3以下;在任一工况下都不高于400mg/m3,其中最低nox排放浓度为250.84mg/m3。同时,对飞灰含碳量影响较小,保持在1.5%~3%之间。

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针对某燃用烟煤的200mw机组采用四角切圆布置方式燃烧器的670t/h锅炉,在主燃烧区域采用水平浓淡燃烧器、加装燃尽风喷口,采取燃料水平分级与空气垂直分级结合的方式进行改造,降低氮氧化物(nox)排放水平.研究了该低nox燃烧系统对锅炉nox/co排放和飞灰可燃物的影响规律.试验结果表明,当采用合理的燃尽风布置合理的二次风配风调节方式,燃尽风份额控制在30%时,机组n0x排放量可降低到300mg/m3以下;在任一工况下都不高于400mg/m3,其中最低n0x排放浓度为250.84mg/m3.同时,对飞灰含碳量影响较小,保持在1.5%~3%之间.

国内首台600MW对冲燃烧锅炉低NOx燃烧技术改造

为降低nox排放浓度,减轻结焦,对150mw机组480t/h四角切圆燃烧锅炉采用燃料浓淡分级与加装分离燃尽风（sofa）相结合的技术进行燃烧系统改造,并进行了改造后燃烧优化调整试验。结果表明：sofa挡板55%开度且开启2层挡板时,锅炉nox排放量均可降至250mg/m3以下,较改造前的550mg/m3降低约55%,减排效果明显;燃用五彩湾煤时,锅炉效率可达到92%以上,最优工况下可达到92.48%,较改造前91.69%提高了0.79%;炉膛出口烟温能够控制在850℃以下,有效地减轻了高温受热面结焦,保证锅炉长期经济、安全运行。

针对某600mw超临界对冲燃烧锅炉侧墙水冷壁高温腐蚀严重、燃烧调整无法有效降低侧墙强还原性气氛问题,提出通过改造燃烧系统防治水冷壁高温腐蚀的方案,包括加装侧边风和改造燃烧器本体等。数值模拟结果表明,加入侧边风改造效果最明显,各燃烧器层侧墙壁面均呈氧化性气氛;改造后实际运行工况表明,模拟与试验结果比较一致,壁面气氛得到有效改善,锅炉各主要运行参数达到设计要求,保证了锅炉的安全运行,可为对冲燃烧锅炉水冷壁高温腐蚀的防治提供参考。