炉内配风方式对锅炉NOX排放影响的试验研究

为降低早期投运的电站燃煤锅炉的NOX排放,提出了在运行过程中优化炉内配风的运行方式,该方式不仅简单易行,而且成本低.试验发现:随着炉内总风量的上升,NOX的排放也随之增加,但其经济性有所降低,确定炉内总风量要兼顾锅炉的经济性和排放特性.在总风量确定的前提下,进行二次风和燃尽风的优化配风可以进一步降低NOX的排放,若中层二次风的通风量较小,而上、下层二次风的通风量较大,相应NOX的排放较低;一、二次风配比确定后,增加燃尽风的份额也可以有效降低NOX的排放.文中提出的优化运行方式可以有效地降低NOX的排放,NOX的排放从908 mg/m3下降至790 mg/m3.     

电站锅炉NO_x排放特性试验研究

针对某热电厂300 MW锅炉,通过改变燃尽风量、运行氧量、机组负荷等参数,研究了不同燃烧方式对锅炉NOx排放量的影响。结果表明:随着燃尽风挡板开度增大,NOx排放浓度逐渐降低,燃尽风挡板全开时NOx排放浓度比开度为30%时降低19%;随氧量增多,NOx排放浓度逐渐增大,省煤器出口氧量为4.25%时的排放浓度比氧量为3.35%时升高43.5%;在锅炉降负荷过程中,炉膛内含氧量比炉膛温度的影响更大,210 MW负荷下NOx排放浓度比300 MW负荷增大12.8%。     

1 000 MW超超临界锅炉低NOx 燃烧技术改造及性能优化试验

为降低NO_x排放,某电厂对其1 000 MW超超临界锅炉进行了低NO_x燃烧技术改造。改造后锅炉NO_x排放质量浓度较改造前降低42%,但CO排放质量浓度、飞灰含碳质量分数较改造前均有上升。在分析改造前后锅炉燃烧工况变化的基础上进行了燃烧调整试验,通过改变省煤器出口O₂体积分数、二次风配风方式、OFA风量和SOFA风量,研究了不同工况下锅炉燃烧及NO_x排放特性。调整后锅炉在高负荷下CO排放质量浓度降至100 mg/m³以下,飞灰含碳质量分数降至1%以下。     

烟煤锅炉掺烧褐煤对机组安全经济性影响的研究

燃煤发电厂锅炉多煤种掺烧对机组安全经济运行具有十分重要意义。结合某电厂350 MW超临界烟煤锅炉掺烧蒙西褐煤的试验,分析验证了褐煤掺烧对降低标煤单价、提高锅炉效率、降低NO_x排放等主要指标的影响,取得较好的经济效益;通过掺烧试验探索机组在不同负荷下的最佳配风方案,提出锅炉CO质量浓度在线监测和燃尽风流量占比对低氮燃烧和锅炉效率的影响,一般控制CO质量浓度在200 mg/m³左右、燃尽风比率以7.0%～15.0%为宜,为解决低氮燃烧与燃烧效率之间的矛盾问题提供借鉴;通过优化燃烧调整试验、锅炉液体除焦剂注射试验以及改进锅炉冷灰斗光滑度等综合治理措施,有效缓解了锅炉受热面结焦问题,取得较好效果。可以为电站锅炉配煤掺烧和节能减排提供参考。     

电站水煤浆锅炉空气分级燃烧技术的试验研究

对某新建670t/h燃用水煤浆锅炉的空气分级燃烧、水煤浆燃尽率以及锅炉结渣等对NOx排放的影响进行了试验研究。结果表明,采用空气分级燃烧技术后,锅炉在530t/h负荷下运行,通过调整过量空气系数和配风方式,锅炉NOx排放量可降至380mg/m3(标准状态,下同);燃烧过量空气系数控制在1.2左右时,通过配风调整可以同时保证低NOx排放量和燃烧稳定、高效;水煤浆的燃尽率和锅炉结渣现象无明显恶化。     

燃烧调整对NOx排放及锅炉效率的影响

为控制NOx排放,在1025t/h锅炉上进行了燃烧调整试验.通过改变氧量、上三次风、燃尽风以及二次风配风方式等因素,研究不同工况下NOx浓度及锅炉效率变化规律.试验表明,不同氧量工况下炉内火焰平均温度基本不变,随氧量增加,燃料型NOx急剧增加,锅炉效率升高;随上三次风比例增加,NOx和锅炉效率都下降; 随着燃尽风挡板开度增大,炉内火焰平均温度下降,NOx排放浓度下降,锅炉效率变化较小;不同配风方式下,束腰型配风工况的锅炉效率最高,NOx排放量最低,均匀配风工况下NOx排放浓度增加了14.20%.在保持一定锅炉效率的前提下,燃烧调整可以降低NOx排放浓度10%～20%.     

神府烟煤和云南劣质烟煤富氧分级燃烧特性试验研究

为探索富氧燃烧高效低氮燃烧的途径，在东方锅炉试验中心下行炉上开展神府烟煤、云南劣质烟煤的富氧分级燃烧特性试验研究，探索2种煤在富氧分级燃烧条件下的燃尽特性及氮氧化物排放特性。试验结果表明：在富氧燃烧条件下，采用燃尽风分级燃烧，合理控制氧气分级送入，神府烟煤燃烧效率可达99%以上，烟气中NO_x排放可控制在19.10 mg/MJ以内；云南劣质烟煤因着火延迟，燃尽需要足够长的停留时间，其燃烧效率略低，通过合理氧分级，燃烧效率最高可达90%以上，烟气中NO_x排放可控制在16.83 mg/MJ内；富氧燃烧炉膛温度对NO_x累积生成释放曲线的影响与空气燃烧一致，炉膛温度越高，煤粉颗粒升温速率越快；采用富氧分级燃烧，合理控制氧分级送入时机和位置，可寻找到较高的燃烧效率和较低的NO_x排放，实现富氧燃烧高效低氮排放。     

四角切圆燃煤锅炉不同燃尽风量下的燃烧特性数值模拟

对某300 MW机组四角切圆燃煤锅炉进行燃尽风配风方式的数值模拟,将模拟结果与实际检测结果进行对比,验证了模型的准确性。模拟结果表明,炉内燃烧温度分布均匀,未出现火焰偏斜、冲墙等现象;在负荷一定的情况下增加燃尽风量,有利于降低排放的NO_x质量浓度;在高负荷下4台磨煤机运行时,应尽量开大上级燃尽风门开度,进一步降低NO_x质量浓度,而飞灰中碳质量分数和煤粉燃尽率等指标变化较小;在较低负荷下3台磨煤机运行时,在保证一定燃尽风量的条件下,应尽量运行下级燃尽风而停运上级燃尽风,不仅有利于维持较低的NO_x质量浓度,而且可以保证锅炉的燃烧效率。     

660 MW高水分褐煤锅炉超低负荷运行特性研究

为揭示大容量高水分褐煤机组的超低负荷运行特性及性能优化方式,基于建立并验证的燃煤锅炉燃烧模型,研究了33%最大连续额定负荷下燃烧器运行方式对660 MW高水分褐煤锅炉炉内燃烧、传热及NO_x转化特性的影响。结果表明：超低负荷下炉内仍可形成良好组织的流动及燃烧场,但锅炉综合性能显著下降,如燃烧温度及受热面吸热量显著降低、炉膛出口NO_x排放增加等;运行4层燃烧器时投运连续的下、中间组或中间、上组燃烧器,可有效防止燃烧、传热过程的显著恶化及NO_x排放的明显增加;燃烧器投运层数影响锅炉综合性能,运行2层燃烧器时炉内剧烈燃烧区域过于集中,不利于维持较高的燃烧温度及传热强度,炉膛出口NO_x排放升高。研究结果揭示了超低负荷下燃烧器投运位置及层数对660 MW高水分褐煤锅炉综合性能的影响,可为大规模可再生能源电力并网背景下高水分褐煤机组参与深度调峰的运行调整及优化提供指导。     

600MW超临界空冷机组锅炉燃烧调整试验研究

为提高锅炉运行安全与经济性,某电厂600 MW空冷机组进行了燃烧调整试验。详细研究了一次风配风均匀性、制粉系统挡板特性、运行氧量和燃尽风率对锅炉效率的影响。结果表明:煤粉随着分离器挡板开度增大和一次风量增加逐渐变粗;随着氧量降低,锅炉效率逐渐增大,额定负荷下氧量保持在3.0%左右最佳;随着燃尽风率降低,锅炉效率逐渐增大,NOx排放浓度逐渐增加。综合考虑锅炉效率、NOx排放浓度和屏过管壁金属温度,额定负荷下燃尽风挡板开度保持在75%左右最佳,此时NOx质量浓度为385.1 mg/Nm3。通过燃烧调整,锅炉效率提高0.45个百分点,调整后锅炉效率在93.15%以上。     

燃用准东煤的旋风炉空气分级方式试验研究

为降低旋风燃烧NOx排放,需要在保证稳定液态排渣的前提下研究合适的空气分级方式。本文结合准东煤的黏温特性建立液态排渣模型,计算确定主燃区过量空气系数,并在1台旋风炉上开展空气分级燃烧试验。结果表明:液态排渣旋风炉燃用流变性好的准东煤时,主燃区过量空气系数可以减小到0.8;切向二次风采用“上大下小”配风,三级风率分别为20%、10%和10%,燃尽风率为30%~35%;主燃区到燃尽风喷口的停留时间应大于0.62 s;旋风炉采用深度空气分级燃烧时,NOx排放质量浓度可降低30%以上,锅炉热效率下降0.22%,主要由渣中未燃尽碳含量上升引起。     

基于数据驱动的燃煤锅炉NOx排放浓度动态修正预测模型

NO_x浓度实时预测对于燃煤电厂污染物排放控制和机组运行具有重要意义。为了克服燃烧过程大时延及强非线性特性,提出一种考虑时间延迟的动态修正预测模型。利用最大信息系数(maximum information coefficient MIC)计算相关参数与NO_x浓度的延迟时间,重构建模数据集;然后,构建基于Lasso和ReliefF的自适应特征选择算法,筛选与NO_x浓度相关程度高的参数;最后,建立结合误差校正的极限学习机(extreme learning machine,ELM)模型,达到动态预测氮氧化物浓度的目的。基于实际数据的实验结果表明:相同变量在升、降、平稳等负荷工况下的延迟时间不同;且不同负荷工况下模型特征变量存在差异;动态误差校正策略有效提升建模精度;所提出算法在不同工况下的预测误差均小于2%,能够准确预测燃烧出口的NO_x浓度,为NO_x排放监测和燃烧过程优化提供指导。     

600 MW 超临界旋流燃烧烟煤锅炉NOx排放特性试验

针对某厂1台600 MW超临界低NO_x轴向旋流燃烧烟煤锅炉特点,通过变工况（氧量、不同层燃烧器风量分配方式、二次风比率、二次风旋流强度、三次风旋流强度、同层燃烧器风量分配方式和负荷等）试验,分析了锅炉NO_x排放特性。试验结果表明：对于燃用烟煤的采用低NO_x旋流燃烧器的锅炉,运行氧量、燃尽风份额、锅炉负荷及同层燃烧器风量分配方式是NO_x排放的主要影响因素。为控制NO_x排放,保持锅炉原有热效率,燃烧调整的原则为：（1）在保证锅炉运行安全的前提下应尽量采用低氧燃烧;（2）采用大比例的燃尽风份额;（3）运行负荷不应过低;（4）同层燃烧器风量分配采用双峰方式。     

1 000 MW机组锅炉NOx排放浓度与主要运行因数的多元线性回归

以某电厂1 000 MW超超临界双切圆燃烧锅炉为研究对象,采用现场燃烧调整试验方法,进行了氧量、负荷、燃尽风量、主燃烧区燃烧器风量和配风方式、磨煤机运行组合方式、燃烧器摆角、煤质等因素对锅炉NOx排放影响的试验研究。试验研究结果表明：对于具有先进低NOx燃烧系统的锅炉,煤质因素是NOx排放浓度的主要影响因素之一;运行氧量变化是NOx排放浓度的重要影响因素,随着氧量增加,锅炉NOx排放浓度呈线性增加;负荷也是NOx排放浓度的主要影响因素,其影响的程度取决于负荷和相应的运行氧量水平;而在保持大量燃尽风实现空气分级燃烧的条件下,主燃烧区燃烧器风量和配风方式对NOx排放浓度的影响是微弱的。在此基础上,应用多元线性回归方法,建立了该1 000 MW锅炉NOx排放浓度与主要运行因素的回归经验关系式,该经验关系式可用于该锅炉NOx排放浓度的在线运行控制和预测。     

660MW超超临界锅炉NO_x排放特性试验研究

通过对某电厂660MW超超临界锅炉的研究,在改变锅炉负荷、运行氧量、SOFA风量和配风方式等情况下,测定锅炉脱硝入口处NOx排放浓度,分析燃烧调整对NOx排放的影响。通过研究表明:在额定负荷运行时,氧量3.0%时,NOx排放最低;中负荷500MW运行时,氧量3.3%时,NOx排放最低。燃烧试验煤种时,当煤粉细度R90降低到25%时,NOx排放降低了4.2%;降低一次风量可以使NOx的排放降低;在额定负荷下,缩腰型配风方式NOx排放最低。     

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。     

1 000 MW机组降低锅炉NOx排放技术研究与应用

随着国家颁布更严格的NO_x排放标准,锅炉燃烧优化更多采用低氮燃烧技术。将低氮燃烧技术优化和SCR脱硝系统优化相结合,在锅炉低氮燃烧闭环控制系统、SCR喷氨格栅调节门的状态控制器等方面开展了系列研究,制定了优化策略,开发了锅炉燃烧与脱硝运行综合优化系统。工程实践应用表明,在不同负荷工况下,采用锅炉燃烧与脱硝运行综合优化系统后,脱硝效率提高,SCR反应器出口NO_x排放浓度降低,氨逃逸率降低,实现了燃煤机组氮氧化物排放达到燃气轮机的排放标准。     

大型煤粉炉燃烧优化探讨

探讨煤粉炉二次风优化配风的原则和方法。在燃烧过程分析的基础上,用给粉机台数和比Ｏ２流量代替的给粉量和送人风量,依据分级配风原理,进行从炉膛局部到整体的风粉量化配比,６ｔ／ｈ贫煤锅炉,给出配风计算过程和配风表,并对几个燃烧问题进行讨论。按此方法调整燃烧,可降低稳燃负荷和ＮＯＸ的排放浓度,大大提高锅炉效率。     

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。     

煤粉炉低氮燃烧调整影响因素分析

为控制NO_x排放,在1000 MW锅炉上进行了燃烧调整试验。通过改变氧量、二次风风量、燃尽风风量、一次风风量及锅炉负荷等因素,研究不同工况对NO_x排放浓度的影响。