化工廠鍋爐低氮燃燒改造及運(yùn)行優(yōu)化調(diào)整

宗恩燦

內(nèi)蒙古榮信化工有限公司 內(nèi)蒙古鄂爾多斯 014300

想要提高化工廠鍋爐的效率，更好地實(shí)現(xiàn)低氮燃燒，就需要完善化工廠鍋爐的低氮燃燒，優(yōu)化調(diào)整鍋爐，確定有效運(yùn)行的方法，從而提高效率，實(shí)現(xiàn)以最低的能源獲取更高的效率，達(dá)到節(jié)能的效果。

1 低氮燃燒技術(shù)內(nèi)容概述

就當(dāng)前而言，控制我國(guó)化工廠空氣污染物排放的方法很多，主要方法是減少氮氧化物，其工作原理是將低氮燃燒脫硝技術(shù)與鍋爐燃燒中脫氮的低氮燃燒技術(shù)相結(jié)合。這是一種低氮燃燒技術(shù)，是基于NOx生成機(jī)理而開(kāi)發(fā)的，包括低氧燃燒，空氣鎮(zhèn)流器合并，分階段燃料燃燒，煙氣再循環(huán)等。通過(guò)將燃燒器調(diào)節(jié)在縱向位置，鍋爐被氧化、還原、初級(jí)還原和燃燒區(qū)三個(gè)部分也可以根據(jù)不同鍋爐的形狀來(lái)調(diào)節(jié)燃燒器的位置，有助于有機(jī)燃料和空氣的分布可以在鍋爐中封閉、分級(jí)、低溫和低氧燃燒，減少燃燒，從而使NOx釋放降低，同時(shí)，又得到清潔燃燒的效果[1]。

2 關(guān)于化工廠鍋爐低氮燃燒改造

2.1 優(yōu)選燃燒器

根據(jù)化工廠的具體情況，制定科學(xué)合理的計(jì)劃，然后對(duì)低氮燃燒器進(jìn)行更換，并作為優(yōu)化燃燒器的參考。而在化工廠低氮燃燒改造過(guò)程中，垂直濃淡燃燒器和水平濃淡燃燒器應(yīng)用比較常見(jiàn)。首先，水平濃淡燃燒器的主要功能是沿水平方向分離煤粉以分離其密度，它被廣泛用于爐內(nèi)脫硫工程中，射流被送入熔爐的中心并具有很強(qiáng)的直線圈，其線圈的吸力和涂層的效果非常明顯。其次，垂直濃淡燃燒器的原理與水平濃淡燃燒器原理基本相同，但是使用過(guò)程相反，而其主要對(duì)垂直分離煤粉，并且效果非常好。此外，一定要合理選擇燃燒器的類(lèi)型，選擇除了在爐中分離濃煤粉和輕煤粉外，隔板和各種參數(shù)的分離也應(yīng)完全處理，確保爐內(nèi)中的氮含量為零。

2.2 化工廠鍋爐低氮燃燒改造

將低氮燃燒轉(zhuǎn)化為化工廠鍋爐的技術(shù)的具體應(yīng)用，通過(guò)采用立方級(jí)方法和垂直煤基超濃縮分離原理，運(yùn)用低氮燃燒對(duì)化工廠鍋爐進(jìn)行改造。要在四角圓底煤粉爐燃燒中更換鍋爐的低氮燃燒器，無(wú)需改善原始燃燒器的狀況。取煤鍋爐的根部將被上升和下降來(lái)加強(qiáng)煤的結(jié)構(gòu)，從而取代噴嘴，進(jìn)一步提高煤的燃燒率。同時(shí)，燃燒速率可以提高熱鍋爐中氮?dú)獾牡腿紵?，可以有效減少NOx排放。針對(duì)鍋爐的低氮燃燒再生計(jì)劃，在整個(gè)化工廠中，可以在主燃燒器上方增加四層燃燒噴嘴，以更好地實(shí)現(xiàn)燃燒器向上旋轉(zhuǎn)，同時(shí)可以向下旋轉(zhuǎn)。此外，在整個(gè)風(fēng)室的操作期間，可以形成沿相反方向的距離，以獲得燃燒器循環(huán)期間旋轉(zhuǎn)距離的平衡狀態(tài)，從而可以減小排放的煙道氣的溫度差，這對(duì)于化工廠的生產(chǎn)，NOx排放的減少和鍋爐的改進(jìn)以及運(yùn)作效率有明顯的改善。

2.3 主燃燒器的改造

在改造主燃燒器的過(guò)程中，第一，必須對(duì)擋板風(fēng)箱的位置以及主燃燒器的標(biāo)準(zhǔn)高度進(jìn)行規(guī)范，以及所有24個(gè)主空氣燃燒器的四角固定風(fēng)道的位置，尤其是噴嘴，噴嘴主體、彎頭必須更換實(shí)際需要的組件，將最小的主風(fēng)轉(zhuǎn)換為帶有軸向等離子燃燒器，其余20個(gè)主燃燒器分別更換為上濃下淡燃燒器，下濃上淡燃燒器。第二，使用第二塊耐熱板關(guān)閉第四層中部的空氣噴嘴，更換所有剩余的二次空氣噴嘴，并使用已安裝的噴嘴調(diào)節(jié)二次風(fēng)，第三層是墻，中間是第二層，在第二風(fēng)噴嘴中，始終將足夠的氧氣供應(yīng)到水表面，以防止由于爐內(nèi)溫度過(guò)高而引起的結(jié)渣和腐蝕。第三，通過(guò)改變除下部次級(jí)風(fēng)之外的次級(jí)通風(fēng)孔的噴射方向，并將噴氣孔和其他次級(jí)通風(fēng)孔的一次風(fēng)射流方向的角度控制在10°，從而使前期缺氧燃料完全混入后期階段并供給氧氣[2]。

3 化工廠低氮燃燒運(yùn)行優(yōu)化方案分析

3.1 化工廠低氮燃燒運(yùn)行優(yōu)化

在將傳統(tǒng)燃燒器完全替換為低氮燃燒器后，必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化工作，以確保鍋爐的正常運(yùn)行，同時(shí)增加輸出功率，提高功率。只有提高鍋爐的經(jīng)濟(jì)效益，才能縮短兩側(cè)的蒸汽和煙氣溫度的差距。就目前而言，一般，我國(guó)使用的低氮化工廠燃燒操作的優(yōu)化步驟可以分為幾個(gè)階段：燃盡風(fēng)和調(diào)整擺角；一次空氣，二次空氣和空氣的修復(fù)；調(diào)節(jié)爐子的膛氧量；調(diào)整煤粉的完整性。但是，如果擺角和燃燒器空氣設(shè)置溫度高時(shí)，有效的降低燃燒器擺角并優(yōu)化風(fēng)燃燒可以有效地減少氧氣含量并提高相應(yīng)的較高燃燒速率，從而顯著改善低氮燃燒效率。調(diào)節(jié)一次風(fēng)，二次風(fēng)和周界風(fēng)意味著可以通過(guò)結(jié)合二次風(fēng)并結(jié)合適當(dāng)?shù)膮?shù)來(lái)有效調(diào)節(jié)，從而減小主燃燒區(qū)以獲得低氧燃燒，實(shí)際燃燒的氮?dú)膺m當(dāng)調(diào)節(jié)二次風(fēng)。調(diào)節(jié)爐子的膛氧含量意味著將爐膛的氧氣含量控制在2.5%至3.5%之間，一方面可以減少NOx排放的效果，另一方面可以確保鍋爐始終保持良好的狀態(tài)，使其能夠長(zhǎng)期處于穩(wěn)定的工作效率。調(diào)節(jié)煤粉的細(xì)度是為了適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)分離器導(dǎo)流板并將其減小，減小煤粉細(xì)度有助于煤粉的燃燒，其不但可以防止由于低氧環(huán)境和生產(chǎn)而導(dǎo)致的不符合標(biāo)準(zhǔn)溫度，使其表面過(guò)熱，而且可以提高鍋爐運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

3.2 燃燒器擺角與燃盡風(fēng)的優(yōu)化調(diào)整

通過(guò)對(duì)低氮含量的燃燒過(guò)程中產(chǎn)生的氮氧化物數(shù)量的分析，可以看出，氮氧化物生成中燃燒器擺角與燃盡風(fēng)的優(yōu)化調(diào)整起著非常重要的作用。如果將燃盡風(fēng)的擺角調(diào)整一下，最好調(diào)節(jié)至向上傾斜，鍋爐兩側(cè)的溫度偏差不但可以減小，而且擺角運(yùn)行中的工作效率也會(huì)得到提升。除此之外，在確保鍋爐總組件穩(wěn)定的基礎(chǔ)上，結(jié)合實(shí)際運(yùn)行條件，增加燃燒空氣的排放量，從而減少氮氧化物和飛灰的釋放和參數(shù)，從而達(dá)到改造中優(yōu)化調(diào)整燃盡風(fēng)的目的[3]。

4 結(jié)語(yǔ)

簡(jiǎn)而言之，提高化工廠鍋爐的運(yùn)行效率，最直接的方式就是降低氮燃燒，所以對(duì)鍋爐的低氮燃燒要進(jìn)行改造，優(yōu)化調(diào)節(jié)鍋爐，找出合理的運(yùn)行方式，提高化工廠鍋爐的效率。同時(shí)，減少NOx排放，從而使化工廠低氮燃燒排放達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。此外，還可以節(jié)約能源，減少能耗，提高能源的利用效率，減少用于發(fā)電的煤炭消耗，并降低發(fā)電成本，從而提高電力企業(yè)的生產(chǎn)率。