鍋爐低氮燃燒技術的研究及優(yōu)化

劉星雨

摘 要：為實現(xiàn)燃煤電廠節(jié)能、超低排放，鍋爐采用低氮燃燒器，增設燃盡風等措施，但經(jīng)驗缺乏，出現(xiàn)過熱、再熱蒸汽溫度偏高或偏低、受熱面結渣、積灰、鍋爐出力不足等問題，對鍋爐進行新的燃燒調整技術，解決鍋爐運行中的問題，進一步優(yōu)化調整，提高鍋爐效率，找到最佳穩(wěn)定經(jīng)濟運行狀態(tài)，保證鍋爐效率提高0.5%-2%，降低煤耗。實時達到燃燒穩(wěn)定、節(jié)能、降耗、減排、低碳。

關鍵詞：燃燒調整；燃燒優(yōu)化；鍋爐效率；NOX排放

中圖分類號：TK227.1 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2018）18-0054-02

經(jīng)過參與多個火電機組技術改造和運行優(yōu)化，總結多年的大型機組調試經(jīng)驗，匯總多項技術創(chuàng)新，總結出一套成熟的低氮燃燒調整技術，已在多個項目成功實施，保證鍋爐效率提高0.5%-2%，大幅減少氮氧化物（NOX）及二氧化碳（CO2）排放，找出最佳的防結渣運行方式，解決了鍋爐排煙溫度高、過熱、再熱蒸汽溫度偏高或偏低、受熱面結渣、積灰、鍋爐出力不足等問題。

1 調整過程

調整過程如表1所示。

2 試驗原理

q1=100-（q2+q3+q4+q5+q6）

q2排煙熱量損失主要取決于排煙溫度和過?？諝庀禂?shù)，漏風檢測，減少磨煤機冷風，找到最佳過?？諝庀禂?shù)使q2+q3+q4的最小值。

q4灰渣可燃物含量主要取決于經(jīng)濟煤粉細度和過?？諝庀禂?shù)，調整分離器擋板開度或轉速，磨煤機出口溫度控制，安裝在線飛灰含碳量檢測儀。

q3-化學不完全燃燒熱量損失主要取決于過剩空氣系數(shù)，控制學不完全燃燒熱量損<0.5%，利用煙氣分析儀檢測。

3 試驗效果

（1）第一階段，燃燒調整試驗：解決結焦，左右煙溫偏差大，排煙溫度高，漏風率大，燃燒不均勻等問題。

（2）第二階段，鍋爐的燃燒優(yōu)化：通過在線檢測鍋爐燃燒的重要參數(shù)，飛灰含碳量、排煙溫度、氧量、一氧化碳等，輸入我公司研發(fā)的電腦軟件，通過自動調節(jié)及在線調整技術，對二次風門，氧量，煤粉細度在線調整，實現(xiàn)鍋爐最高的燃燒效率、最低的氮氧化物排放量、最佳的防結渣運行方式、主汽溫動態(tài)偏值±5℃，延長檢修周期，通過優(yōu)化爐膛燃燒分布，爐膛內(nèi)熱態(tài)動力場分布均勻，減少了火焰刷墻，爐膛左右煙氣溫度均勻，避免了過熱器左右溫度偏差大，減少了水冷壁、過熱器、再熱器結焦及爆漏的危險，鍋爐可長期運行穩(wěn)定，鍋爐本體檢修周期比同類型機組預計延長12個月以上；經(jīng)濟效益更明顯，每年的燃煤節(jié)約均可達到或者超過1%，根據(jù)國內(nèi)鍋爐的燃煤消耗數(shù)據(jù)，單臺600MW機組的燃煤鍋爐，每小時耗煤220噸，約450元/噸計算，按年運行3900小時計算，每年平均可節(jié)約價值386萬元人民幣的動力煤，同時也降低了脫銷藥品的投入。

4 運用實例

4.1 通過鍋爐燃燒調整解決燃燒存在的問題

新疆天業(yè)三期2×300MW機組#14鍋爐通過鍋爐燃燒調整，消除了鍋爐結焦及主、再熱蒸汽溫度偏低的問題；調整前主、再熱器溫度出口蒸汽溫度510℃，再熱器出口蒸汽溫度500℃，通過對煤粉細度、配風、火焰中心調整、吹灰的調整，主、再熱器溫度出口蒸汽溫度540℃，均達到設計值，無結渣、積灰現(xiàn)象，已實現(xiàn)了機組連續(xù)穩(wěn)定運行300天無大修，調整過程如表2。

4.2 鍋爐的燃燒優(yōu)化實例

內(nèi)蒙錦聯(lián)600MW機組鍋爐通過鍋爐燃燒優(yōu)化，鍋爐運行穩(wěn)定，NOX排量從620mg/m3降至420mg/m3，鍋爐效率提高1.2%，給煤總量降低1.3%。

（1）優(yōu)化前數(shù)據(jù)如表3所示。

（2）鍋爐通過變氧量試驗，找出最佳氧量曲線，投入氧量自動，二次風門及燃盡風做變開度試驗，找出最佳NOX排量時的開度，投入風門自動，結合排煙溫度，飛灰含碳量，鍋爐實時效率，發(fā)出調整指令，對煤粉細度，二次風門，氧量進行微調整，實現(xiàn)最佳運行狀態(tài)，優(yōu)化后數(shù)據(jù)如表4所示。

5 結語

通過鍋爐燃燒調整及優(yōu)化技術，保證鍋爐效率提高0.5% -2%，大幅減少氮氧化物（NOX）排放，找出最佳的防結渣運行方式，此技術實用性、成熟性均處于領先地位。

參考文獻

[1]李智.電站鍋爐燃燒系統(tǒng)優(yōu)化與應用研究[D].[博士學位論文]，沈陽：東北大學，2005.

[2]電站鍋爐運行與燃燒調整[M].北京：中國電力出版社，2003.

[3]陳彪.燃煤發(fā)電機組低成本控制技術研究[D].[博士學位論文]，北京：清華大學，2005.