40 t/h煤粉预热燃烧锅炉运行和低NOx试验研究

为应对日益严峻的大气污染形势,实现煤粉高效低NOx燃烧,开发了煤粉预热燃烧技术。煤粉首先进入流化床预热燃烧器,与较低当量比的空气发生部分燃烧反应产生热量将自身预热至800 ℃以上,在高温强还原性气氛下析出并脱除部分燃料氮,预热后的燃料随后进入煤粉炉炉膛,在炉内通过分级配风进一步控制NOx生成。某40 t/h煤粉预热燃烧锅炉工业试验结果表明:该锅炉可实现高效运行和低NOx排放的协同控制;锅炉NOx排放质量浓度随锅炉负荷的提升而逐渐升高,提高内二次风比例和延迟三次风配入等手段均有利于降低NOx排放质量浓度;二次风当量比在0.4左右时NOx排放质量浓度最低;锅炉热效率可达到93.08%,在50%~100%负荷范围内可实现NOx原始排放质量浓度≤119 mg/m3（φ(O2)=6%）。     

贫煤空气分级燃烧NOx排放特性试验研究

采用煤粉燃烧自维持一维试验炉研究了低挥发分贫煤空气分级燃烧和NOx排放特性,重点研究了空气分级深度、分级燃尽风喷口位置对贫煤燃烧NOx排放的影响,探索能够实现低NOx排放的空气分级燃烧布置方式。结果表明:随着主燃区过量空气系数αM减小,炉膛出口NOx质量浓度逐渐降低,当αM为0.70时NOx还原效率可以达到33.1%;随着分级燃尽风位置比Ms增加,煤粉颗粒在还原区内停留时间延长,炉膛出口NOx质量浓度进一步降低,并存在一个最佳分级燃尽风位置比;当αM为0.85时,最佳分级燃尽风位置比Ms为0.47,对应的炉内NOx还原效率为37.7%。     

600MW机组锅炉低NO_x燃烧系统改造数值模拟

针对某亚临界600MW机组锅炉NOx排放量较高的问题,提出了沿炉膛高度垂直方向空气分级和主燃烧区域水平方向空气分级的复合空气分级改造方案。利用数值模拟软件Fluent,分析了不同分离燃尽风高度和间距对炉内燃烧温度、CO浓度及NOx排放量的影响。结果表明:数值模拟结果能够很好地反映炉内燃烧情况;空气分级燃烧使主燃烧区温度降低,炉膛出口温度升高,CO体积分数升高,NOx排放浓度明显降低;通过对4个模拟工况NOx排放、炉膛出口烟温及锅炉效率的对比分析,得出C2工况为最佳布置方式。     

不同因素对锅炉燃烧流动的影响分析

为探究锅炉燃烧流动规律,就不同过量空气系数、不同分离燃尽风比率、不同二次风配风方式以及不同摆角对锅炉燃烧和NOx排放规律的影响进行了数值分析。结果表明:在炉膛高度方向10~30 m范围内,协同角迅速从82°降低至70°,然后剧烈波动;在30 m以上高度范围内,协同角呈抛物线分布规律;协同角随过量空气系数、分离燃尽风比率增大而变小,在均等配风方式下协同角最小;空气分级燃烧和浓淡直流燃烧器联用可有效抑制主燃区NOx的生成;过量空气系数越大,炉膛出口NOx排放量越高,NOx排放量随分离燃尽风比率增大先变小再变大,最佳分离燃尽风比率为15%~25%;均等配风方式下,炉膛出口NOx排放量最低;束腰配风方式下,炉膛出口O2体积分数最低;倒宝塔配风方式对主燃区NOx生成的抑制作用明显;燃烧器摆角向下和分离燃尽风摆角向上均可降低炉膛出口NOx排放量。     

运行优化降低燃煤锅炉NO_x排放的试验研究

在一台1025t/h的烟煤锅炉上进行了NOx排放特性研究。试验主要研究了炉膛出口氧量、顶部燃尽风及其喷嘴摆角、燃烧器组合、辅助风配风及锅炉负荷对NOx排放的影响。试验结果表明,NOx排放随炉膛出口氧量降低而明显降低,中下层燃烧器运行的NOx排放明显低于中上层燃烧器运行或隔层运行,缩腰型配风方式可明显降低NOx排放。由于顶部燃尽风与主燃烧器距离太近且设计燃尽风量偏小,燃尽风喷嘴和摆角对NOx排放影响较小。经过运行优化调整,烟煤锅炉NOx排放可降低30%以上,低于500mg/m3。     

200 MW锅炉低NOx燃烧系统改造与试验研究

针对某燃用烟煤的200 MW机组采用四角切圆布置方式燃烧器的670 t/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300 mg/m3以下;在任一工况下都不高于400 mg/m3,其中最低NOx排放浓度为250.84 mg/m3。同时,对飞灰含碳量影响较小,保持在1.5% ~ 3%之间。     

燃煤锅炉空气分级燃烧降低NOx质量浓度的试验研究

为降低小容量锅炉烟气NOx质量浓度.在75 t/h燃煤锅炉上通过调节燃尽风和二次风的比例,进行了空气分级燃烧试验研究.结果表明,燃尽风的投入能有效降低NOx质量浓度,中二次风比例最小的配风方式对降低NOx质量浓度作用最为显著,在烟温高侧大比例投入燃尽风可大幅度减弱炉膛出口烟温偏差.     

600MW机组锅炉低氮燃烧改造

为降低NOx排放浓度,通过更换低氮燃烧器,增加燃尽风喷嘴,采用分级燃烧技术对一台600 MW对冲燃烧锅炉进行了低氮燃烧改造,使NOx排放浓度由750~900mg/m3降低到350mg/m3以下,同时锅炉飞灰含碳量没有明显变化。改造后在燃尽风全关的情况下NOx排放浓度即可降低40%,且随燃尽风量增大NOx排放浓度继续降低。针对改造后过热器减温水量明显增加问题,提出了采用部分低温过热器置换为省煤器的方案,以降低减温水流量。     

300MW燃煤锅炉低氮氧化物燃烧的改造

采用空气分级燃烧技术对现役1025t/h国产SG-1025/16.7-M313UP型直流燃煤锅炉进行低氮氧化物（NOx）燃烧改造,保留原主燃烧区基本格局不变,在主燃烧器上方增加三层三维可摆动的分离布置燃尽风（separated over fired air,SOFA）,主燃烧器区域的二次风喷口面积相应减小,实现炉膛内的分级燃烧;一次风、二次风采用多切圆系统,实现风包粉格局,防止水冷壁高温腐蚀及结渣。改造后进行炉内空气动力场的冷态试验研究和热态调整,NOx排放的质量浓度为437.5mg/m^3,降低了48.55%,锅炉运行正常。     

燃尽风与水平浓淡煤粉燃烧器联合应用对NOx生成特性影响

针对燃烧器采用四角切圆矩形炉膛布置方式的某燃用烟煤220 t/h锅炉，在主燃烧区域通过采用水平浓淡燃烧器、在三次风上层加装高位燃尽风喷口(SOFA)，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SOFA对锅炉NOx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，煤粉由上层一次风喷口至OFA喷口间的流动时间保持在0.32 s左右时，采用合理的二次风配风调节方式，主燃烧器区域过量空气系数控制在0.85时，机组NOx排放量可降低到450 mg/m3以下。同时，对飞灰含碳量影响较小，保持在1.6%~2%之间，有效避免了过热器超温问题。     

影响水煤浆再燃效果的主要因素研究

为了研究使用水煤浆作为再燃燃料在大型电站锅炉上的再燃脱硝效果和影响因素，在1台新建的670t/h的水煤浆锅炉上进行了再燃燃料量比在12.5%~25%、主燃区过量空气系数a1在0.92~1.34、再燃区过量空气系数a2在0.91~1.04之间变化的低NOx燃烧调整试验，分析了再燃燃料量比、再燃区过量空气系数、主燃区过量空气系数、再燃区温度、烟气在再燃区停留时间和混合状况对脱硝率的影响。试验结果显示，相对于均等配风时锅炉的NOx排放量788mg/m3，水煤浆再燃能够有效地降低NOx的排放量，脱硝效果最高可以达到42.5%，说明大型电站锅炉上采用水煤浆再燃是一种有前景的脱硝方法，同时通过试验确定了再燃过量空气系数为0.95时的最佳再燃燃料比为16%，再燃燃料比为25%时，在实验工况范围内，最佳再燃区过量空气系数为0.91。     

燃尽风率对燃煤锅炉NO_x生成特性影响的数值模拟

为了研究燃尽风率对锅炉燃烧及NOx排放的影响,利用CFD方法通过恰当的物理模型和数学方法对某800 MW超临界锅炉进行了不同燃尽风率下的数值计算。对温度场及相关组分场进行了详细的分析,结果表明燃尽风率越大,主燃区温度和氧浓度均有所降低,CO浓度明显升高,NOx浓度明显降低。空气分级燃烧降低NOx排放的同时,不可避免地对燃料的燃尽及出口烟温产生不利影响。在计算的燃尽风率范围内,炉膛出口NOx浓度随燃尽风率增加基本呈线性递减规律。当燃尽风率在15%～20%范围内变化时,其负面影响相对较小,但在较高燃尽风率下,其负面影响开始凸显。     

六角切圆燃烧褐煤煤粉锅炉低Nox燃烧技术研究

为了降低六角切向燃烧褐煤煤粉锅炉的NOx的排放量，文中对一台燃用褐煤的670t／h煤粉锅炉燃烧器、采用水平浓淡燃烧和分级送风技术后，进行了NOx排放特性的工业性试验研究。试验中研究了各种送风方式对NOx排放和燃烧特性的影响。试验表明，采用分级送风和水平浓淡燃烧相结合，NOx排放浓度下降了23％以上，达388．3mg／m^3，而锅炉效率有所提高，低负荷稳燃能力有所加强。     

金湾电厂燃煤锅炉降低NO_x排放运行调整

提高SCR投入率,降低SCR入口NOx排放浓度,使锅炉NOx排放满足小于100 mg/m3的最新国家环保要求。通过分析影响金湾电厂锅炉NOx排放的主要因素,制定了降低喷氨温度运行,锅炉降NOx燃烧调整,燃煤掺烧和减少省煤器吹灰次数等调整措施。调整措施实施后,SCR连续喷氨负荷由450 MW降至300 MW,脱硝投入率达90%,锅炉NOx排放月平均浓度和小时平均浓度分别小于100 mg/m3和300 mg/m3,满足国家环保要求。     

燃煤锅炉低氧燃烧降低NOx排放特性及节能分析

氮氧化物是燃煤电站锅炉排放的大气污染物之一。在410 t/h锅炉上进行了NOx排放特性试验,试验得出锅炉过量空气系数、配风方式、制粉系统投运方式对NOx排放的影响,并对氧量与锅炉效率的关系进行了探讨,为锅炉优化运行,降低NOx污染物排放提供参考依据。运行结果表明,低氧燃烧的节能效果显著。     

480t/h锅炉低氮燃烧系统改造及效果分析

针对480 t/h燃煤锅炉燃烧系统氮氧化合物排放的现状,采用美国阿米那电力环保公司（LP Amina公司）的技术,对8号炉进行了低氮燃烧改造。改造后氮氧化物排放含量为262 mg/m^3,降幅达40%以上。同时改造后锅炉效率有所提高,起到了节能减排的效果。     

新型水平浓淡风低NOx煤粉燃烧器在贫煤锅炉的应用研究

阐述了煤粉燃烧过程中NOx的生成机理，同时介绍了水平浓淡燃烧技术的思路和低NOx排放的原理，利用一种新型的二次风喷口水平摆动的水平浓淡风煤粉燃烧器对一台300MW燃贫煤锅炉进行技术改造，并对影响NOx排放量和飞灰可燃物含量的各种因素进行了现场试验研究。通过试验，得到了一风速，油二次风挡板开度，二次风副风方式，干净人风水平摆角，燃尽风的投运，煤粉火嘴的切换，以及炉膛出口氧量等运行参数对飞灰可燃物含量和NOx排放的影响规律，试验结果表明，水平浓淡燃烧技术能大幅度降低NOx的排放量，同时能够保持较高的燃烧效率及很强的低负荷稳燃能力。     

双尺度低NO_x燃烧器技术应用分析

分析了煤粉燃烧过程、NOx生成及控制方法、双尺度燃烧的技术原理,介绍了深圳妈湾电力有限公司1号锅炉燃烧器改造方案,以及为实现低NOx燃烧改造采取的各项措施。通过改造后的性能试验研究煤质、氧量、负荷、燃烧器摆角、磨煤机组合和配风等不同工况下的NOx排放特性,在此基础上进行燃烧优化调整后,NOx排放质量浓度(标准状态)在燃用大友煤时降至250mg/m3,在燃用神华煤时低至181mg/m3,改造后锅炉性能没有下降,并且取得了较好的经济环保效益。