分级燃烧降低四角切向燃用低挥发分煤电站锅炉NOx的排放水平

基于四角切向燃烧本身具有的火焰稳定性强、燃尽性能好、可防止炉内严重结渣的燃烧优点和NOx排放较其它燃烧方式低的特点，分析了水平方向空气分级、低NOx燃烧器、低温燃烧和垂直方向分级燃烧等降低NOx排放的炉内措施在我国燃煤电站锅炉中的使用效果，指出了合理组织分级燃烧对降低燃用低挥发分煤电站锅炉NOx排放水平的潜力。     

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%.     

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。     

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%。     

切圆锅炉空气分级NO_x生成特性空间分布研究

针对某电厂NOx排放过高的问题,通过对NOx的形成机制以及煤质分析,运用CFD软件模拟锅炉炉内燃烧状况,采用空间分布法分析600MW锅炉深度空气分级燃烧下NOx的生成特性。计算结果表明,空间分布法能够详细的说明NOx生成特性;燃烧器喷口附近区域NOx的生成与还原最为剧烈;挥发分析出速率与焦炭燃尽速率对HCN生成有着重要的影响;HCN与一、二风的混合程度影响了主燃区燃烧器喷口下游燃料型NOx反应速率;燃料型NOx生成速率明显大于热力型NOx生成速率,控制NOx的产生最主要是控制燃料型NOx的生成与还原。分离燃尽风(separated over fired air,SOFA)投入使得主燃烧器区域缺氧程度严重,主燃区NOx整体浓度较低,后期未完全燃烧物质的补燃影响了出口截面NOx浓度;采用SOFA分级能够在保障NOx得到还原的前提下,进一步促进焦炭的燃尽,降低出口烟温和飞灰含碳量。     

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。     

大容量燃煤锅炉性能与氮氧化物排放浓度试验研究

测量了7台不同炉型和燃烧器型式的600 MW、660 MW机组燃煤锅炉性能和NOx排放浓度,分析了锅炉结构和燃烧器型式对锅炉性能、NOx排放浓度的影响。数据分析表明,锅炉性能和NOx排放浓度与锅炉结构和燃烧器型式关系密切。大容量机组燃煤锅炉燃烧效率都比较高,但其NOx排放浓度差别很大。W型火焰锅炉燃烧贫煤燃烧温度高,过量空气系数大,其NOx排放浓度最高;燃用高挥发分烟煤的四角切圆燃烧锅炉NOx排放浓度最低;其它机组,采用不同的燃烧器型式和低NOx燃烧技术,燃烧的煤种也不同,锅炉NOx排放浓度介于两者之间,但差别很大。煤种变化、锅炉运行参数变化对锅炉性能和实际NOx排放浓度都有较大影响。     

双尺度煤粉锅炉燃烧技术

双尺度(炉内空间和燃烧过程)煤粉锅炉燃烧技术具有强防结渣、高稳燃、低NOx排放等特点,已在大同二电厂1~6号670 t/h煤粉锅炉上应用,使锅炉不结渣,炉内不吹灰,稳燃效果好,无灭火现象发生,低氧燃烧,降低了引、送风机能耗,锅炉效率提高1%~2%,NOx排放降低50%以上。1技术特点(1)基于     

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。     

旋流燃烧锅炉的NOx排放数值模拟研究

某台300 MW机组旋流燃煤锅炉通过增大燃尽风量的方法降低了炉内NOx的生成量.利用计算流体力学(CFD)软件对改进前后炉内的实际燃烧情况、燃烧产物的组分浓度分布以及NOx的生成规律进行数值模拟研究.结果表明,改进后主燃区内氧量减小,温度降低,CO浓度增大,使得炉内热力型NOx和燃料型NOx的生成量减少,有效抑制了NOx的生成,降低了锅炉的总体NOx排放量.     

低氮燃烧器改造及运行调整方法探讨

介绍了NOx生成机理及双尺度低NOx燃烧技术,指出低NOx燃烧器改造后运行的核心是控制炉内局部区域的空燃比和炉内燃烧的最高温度。介绍了1台300 MW机组锅炉进行双尺度低NOx燃烧器改造的方案,改造后NOx的排放值能大幅降低。探讨了低NOx燃烧器改造后锅炉的优化控制以及对锅炉经济性的影响。运行氧量降低能够有效降低NOx的生成,然而却会导致飞灰含碳量的增加。同样地,加大燃尽风量也能减少NOx,但飞灰含碳量也会相应增加。在不同的煤质、机组负荷、磨煤机组合的情况下,NOx的排放也会有所区别。本文可为国内燃煤锅炉低NOx燃烧器的改造及优化运行提供借鉴。     

低灰熔点煤质锅炉燃烧调整降低NO_x排放试验研究

为控制NOx排放及锅炉的安全运行,在420 t/h锅炉上进行了燃烧调整试验。通过改变磨煤机运行方式、氧量、二次风配风方式、燃尽风开度、锅炉负荷等因素,研究不同工况下NOx排放浓度变化规律,并最终确定了燃用低灰熔点煤质时锅炉安全经济运行工况。试验表明,对于燃用低灰熔点煤质的锅炉,在保证锅炉安全性和保持锅炉效率的前提下,通过燃烧调整可降低NOx排放浓度15%。     

300 MW机组锅炉空气分级燃烧改造

对湘潭电厂1 025t/h电站煤粉锅炉燃烧系统进行了的深度空气分级燃烧技术改造。将原二次风部分喷嘴封堵,增设炉内还原区,在还原区上部角水冷壁管屏处装设分离式燃尽风(SOFA)喷口。对不同煤种、不同机组负荷下投入SOFA与不投入SOFA时的锅炉热效率与NOx生成特性进行了试验研究。结果表明,对于高热值、低灰分煤种,投入SOFA后,炉内形成了良好的空气分级燃烧工况,NOx排放浓度最高降低了41%,减排效果显著。     

双级燃尽风在墙式燃烧锅炉上的应用

常规墙式燃烧锅炉单层燃尽风布置方式存在燃尽风对整个炉膛横断面的覆盖度较低,燃尽风与烟气混合程度较弱,NOx排放浓度较高的缺陷.为此,以国电蚌埠发电有限公司(蚌埠电厂)一期超临界2×600 MW机组锅炉为例进行燃烧方式改造.结果表明,设置双级燃尽风不仅能够增大燃尽风总量,而且使锅炉NOx排放浓度降低20％左右.同时,由于2层燃尽风喷口错列布置,扩大了气流对炉膛断面的覆盖范围,增强了燃尽风与炉内烟气的混合强度,使未燃尽物在有限的高度内充分燃烧,提高了锅炉燃烧效率.     

600MW机组锅炉低氮燃烧技术改造

内蒙古京隆发电有限责任公司600 MW亚临界燃煤机组锅炉日常运行中排放的NOx质量浓度为500~700 mg/m3,远高于国家新的污染物排放标准,而且存在轻微结焦、掉渣现象。针对上述问题,采用锅炉分级燃烧技术对燃烧器进行改造:炉内燃烧器采用纵向三区布置方式,扩大了锅炉的燃烧空间,降低了燃烧区域热负荷及炉内温度峰值;一、二次风采用横向双区布置方式,同时对一、二次风风量和风速进行调整,使燃烧火焰向中心区偏移,形成贴壁欠氧燃烧。改造后,生成的NOx质量浓度最大降低388 mg/m3,同时锅炉结焦问题得到有效缓解。     

W型锅炉全过程氮氧化物控制技术研究及应用

针对现役W型火焰锅炉普遍存在的炉内燃烧温度高、氮氧化物浓度偏高问题,提出了精细化煤种掺配、燃烧优化调整(低NOx燃烧)、SNCR+SCR催化还原技术相结合的全过程NOx控制技术方案,实现了W型火焰锅炉超低排放目标,满足了国家大气污染排放标准的要求,研究结果可为W型火焰锅炉超低排放改造提供借鉴。     

低NOx燃烧技术在黄埔电厂5号炉上的应用

对1台300MW燃煤直流锅炉进行了分离布置燃尽风结合复合型燃烧系统的改造，炉内共布置了四层燃尽风，其中一层为紧靠型燃尽风，三层为可上下左右摆动的分离燃尽风，主燃区二次风喷口面积相应减小，并采用了一次风周界风与多燃烧切圆技术结合的复合型燃烧系统。锅炉改造后获得30～40％左右的NOx降低效果，且锅炉运行参数正常，炉内无结渣等现象，飞灰合碳量低，锅炉效率高。     

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。     

某1913t/h超临界直流锅炉贴壁风改造研究

某电厂在实施超低排放低氮燃烧改造经过一段时间运行后,停炉检查发现锅炉水冷壁主燃区及燃尽区出现不同程度高温腐蚀严现象。针对该电厂水冷壁主燃烧区域高温腐蚀问题,采用数值模拟方法深入研究锅炉炉内的燃烧工况,并通过方案对比分析提出了最优的防腐蚀贴壁风技术方案。