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。     

峰谷形燃烧对炉内燃烧特性影响的数值模拟

为了深度降低燃煤锅炉的NO_x排放,需要对常规低NO_x燃烧方式做进一步优化。对某采用低NO_x燃烧技术的超超临界锅炉进行数值模拟,研究了“峰谷形燃烧”模式对炉内温度场、组分场、燃尽率和底渣量的影响,并与常规低NO_x燃烧模式进行了比较。结果表明：在保持还原区及燃尽区过量空气系数不变的前提下,“峰谷形燃烧”模式可以较常规低NO_x燃烧模式更进一步降低NO_x排放,不会对整个炉膛内的燃烧、温度分布、炉底渣量和煤粉的燃尽产生明显的影响;某优化工况下,炉膛出口NO_x含量可以较常规低NO_x燃烧模式深度降低达12%。     

四角切圆锅炉温度场闭环控制研究

电站锅炉炉膛温度场与煤粉燃烧、工质吸热、NO_x生成及积灰结渣的形成等密切相关,易受到某些未知因素的影响而遭到破坏,进而影响锅炉的安全、稳定运行。对某电厂2号锅炉在300 MW、270 MW、240 MW 3个工况下进行了燃烧调整试验,利用声波测温系统实时采集温度,并将数据处理结果以偏置信号的形式加在原有的信号上,通过控制二次风门开度的大小对温度场均衡性和NO_x排放浓度进行闭环控制优化。试验结果显示,锅炉温度场均衡性变好,NO_x排放浓度降低。该研究解决了温度场只能依据操作人员经验进行调整的不灵活性问题,提高了锅炉控制的智能化程度,对优化燃烧有着重要参考价值。     

某330 MW机组烟气脱硝系统超低排放性能诊断与分析

超低排放改造后,一些电厂NO_x排放未达到预期目标。为解决此类问题,以某330MW超低排放机组为例,对运行了15500h的烟气脱硝装置进行现场勘查、运行资料收集,并对运行催化剂进行取样检测,逐一排查NO_x超标排放的原因。研究结果表明：SCR脱硝系统设计裕量低,催化剂主活性成分V₂O₅含量偏低,催化剂微孔数与活性点位数减少导致脱硝效率下降,加之反应器入口NO_x浓度偏高、负荷变化频繁、喷氨响应不及时,造成SCR脱硝装置出口NO_x浓度超过50mg/m³。建议加强锅炉优化运行,尽量避免入口NO_x浓度大幅度波动,提高喷氨响应速度,并应新增1层催化剂,将现有2层催化剂进行再生,以确保NO_x排放浓度稳定达标。     

旋流锅炉低氮燃烧器改造后运行情况分析

国内某600 MW机组锅炉经旋流低氮燃烧器改造后,NO_x排放浓度明显下降,但在运行中出现了诸多问题。针对改造后突显的再热器壁温超温、锅炉运行两侧氧量偏差变大、高负荷下NO_x得不到有效的控制等方面进行分析并提出了改进措施,保证了锅炉低氮燃烧器运行的高效性和安全性。     

2150t/h切圆燃烧锅炉低氧燃烧的试验研究

为了给锅炉低氧燃烧优化提供依据,在2 150 t/h四角切圆燃烧锅炉上进行了燃烧试验,以研究降低炉内氧量对锅炉燃烧的影响。结果表明：稳定工况下,炉膛温度随氧量变化存在一个峰值点,在峰值点两侧,降低氧量对燃烧和锅炉运行参数的影响不同;NO_x排放在炉膛温度峰值点附近存在一个峰值点,在深度降低氧量时存在一个谷值点,仅当氧量位于峰谷值中间区域时,降低氧量能够降低NO_x排放;降低氧量将加大稳定工况的旋流指数和降负荷过程中旋流指数的变化幅度,易引起蒸汽温度偏差大、超温等问题;当降低氧量未使锅炉不完全燃烧热损失明显增加时,会加大变负荷过程炉温、NO_x排放波动幅度,反之,变负荷时风量改变对燃煤放热量的影响,会使负荷变化对炉膛温度、NO_x排放影响降至很小。     

超低排放改造后SCR出口NOx分布及逃逸氨浓度评估研究

选取安徽省内一台660 MW超超临界机组,对其超低排放改造后SCR脱硝出口NO_x分布及逃逸氨浓度进行研究,主要测试反应器出口烟气逃逸氨、NO_x浓度、氧量和温度等。结果发现改造后机组的脱硝出口NO_x分布严重不均,逃逸氨浓度超过设计值,标准状态脱硝出口逃逸氨浓度高区域的NO_x浓度相对较低,脱硝效率相对较高。局部点位因催化剂严重吹损导致逃逸氨浓度高,NO_x浓度也较高。测试结果表明经改造后的机组需进行喷氨优化试验和烟道流场模拟试验,以改善SCR脱硝装置运行效果和提高脱硝运行的经济性。     

脱硝设备入口NOx浓度经济值的控制

介绍了应用最为广泛的低NO_x空气分级燃烧技术的间接运行费用与锅炉尾部烟气脱硝设备（脱硝设备）消耗还原剂的直接运行费用的计算方法,建立了两者配套应用时锅炉NO_x减排总费用的关系式;并按照NO_x减排总费用最小的原则,将脱硝设备入口NO_x浓度作为变量,提出了两者配套应用时脱硝设备入口必然存在NO_x浓度经济值的观点。主要结论为：脱硝设备入口NO_x浓度经济值是合理分配炉内空气分级燃烧技术的间接运行费用与脱硝设备直接运行费用的关键参数,NO_x浓度只有在该经济值下,NO_x减排的总费用才是最低的。     

宝日希勒提质褐煤NOx排放特性试验研究

我国褐煤资源较为丰富,干燥提质技术的日益成熟使其大规模利用成为可能。在多路进风一维炉上,对不同含水量的4种宝日希勒提质褐煤进行了不同分级送风比例、不同燃尽风入炉位置和不同煤粉细度下的燃烧试验。试验结果表明：① 空气分级燃烧能够明显降低提质褐煤的NO_x排放水平;② 为使NO_x排放控制达到最好效果,建议褐煤提质后所含水分以9.0%左右为宜;③ 通过燃烧调整,燃用提质褐煤NO_x排放质量浓度可降低至250~300 mg/m³;④ 在燃用提质褐煤的锅炉设计中,不仅应注重空气分级程度和燃尽风位置的选取,还应统筹考虑煤粉细度和含水量。     

300 MW低热值煤超低排放循环流化床发电的设计与运行

介绍了山西国锋300 MW低热值煤综合利用亚临界循环流化床发电项目的设计与运行情况,讨论了超低排放电厂的污染物控制技术的原理与应用情况。该项目采用炉内喷钙脱硫和炉外半干法脱硫控制SO₂、流态重构的节能型循环流化床低氮燃烧技术和SNCR脱硝控制NO_x、布袋除尘控制粉尘。研究结果显示,锅炉运行稳定、高效,满负荷下热效率为90.61%;烟气SO₂排放质量浓度为18.75 mg/m³,NO_x排放质量浓度为40.30 mg/m³,烟尘排放质量浓度为4.9 mg/m³,均达到了超低排放指标,表明循环流化床锅炉采用低氮燃烧和SNCR、炉内脱硫和半干法循环流化床烟气净化、布袋除尘是实现超低排放的可行的技术路线。     

300MW机组锅炉NO_X排放浓度与主要运行因素的多元线性回归

采用现场燃烧调整试验方法,进行了机组负荷、运行氧量、二次风配风方式、磨煤机运行组合方式和煤质等因素对300 MW机组切圆燃烧锅炉NOX排放影响的试验研究。试验结果表明:氧量、负荷、煤质是NOX排放浓度的主要影响因素;而在保持大量燃尽风实现分级燃烧下,二次风配风方式对NOX排放浓度的影响较小。在燃烧调整试验研究基础上,建立了300 MW锅炉NOX排放浓度与主要运行因素的多元线性回归关系式,该关系式可用于指导锅炉NOX排放浓度的在线运行控制和预测。     

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。     

基于数值计算的煤粉锅炉NOx释放规律研究

运用基于TASCFLOW软件平台的四角切圆燃烧煤粉锅炉专用数值模拟计算软件COALFIRE,对某电厂300 MW四角切圆煤粉锅炉NOx排放特性进行数值模拟。讨论煤质、煤粉粒度、锅炉负荷、二次风配风方式的影响,指出炉膛沿程NOx的排放规律,为锅炉的安全经济运行提供参考。模拟结果表明：燃煤挥发分和含氮量高的煤,NOx析出浓度也比较高;较细的煤粉有利于降低NOx的生成;机组负荷下降20%,NOx下降6.74%。机组负荷下降40%,NOx下降到383 mg/m3,下降了约28%;倒宝塔配风有利于降低NOx生成,三次风投运时NOx排放浓度比停运时低11%。     

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.     

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。     

1000MW超超临界锅炉八角切圆燃烧过程优化

根据1 000 MW超超临界八角切圆锅炉的运行特性,在不同负荷点下,采取变配风方式、降低一次风参数以及合适的氧量控制等措施对锅炉进行燃烧优化调整试验。优化试验结果表明,燃烧优化后降低了送风机、引风机、一次风机的耗电量以及NOx排放质量浓度;锅炉的整体经济性得到提高,并增加了受热面管屏的安全裕量。     

燃煤锅炉低NOx燃烧技术的研究与应用

结合当前国际上燃煤锅炉低NOx燃烧技术研究的主流方向，介绍了空气分段燃烧和气体再燃技术降低NOx排放的原理。对某电厂300MW机组四角切圆燃煤锅炉进行了空气分段低NOx燃烧系统改造，NOx减排效果达42％；对某电厂50MW燃煤锅炉进行石油气再燃实炉改造示范，NOx减排效果可达61％，证实了这两种技术对降低燃煤锅炉NOx排放的有效性。     

600MW亚临界锅炉低氮改造后燃烧优化试验分析

为满足新的火电厂大气污染物排放标准要求,对某电厂1号机组600 MW亚临界四角切圆锅炉进行了低氮燃烧器改造。通过燃烧调整优化试验,掌握改造后锅炉的燃烧特性,确定不同负荷段下锅炉的最佳运行工况。试验结果表明：高负荷时,贴近上层燃烧器的CCOFA风量对锅炉NOx的排放浓度、烟气中CO浓度,以及飞灰含碳量影响大;而在低负荷时,投运偏上层磨煤机组合更有利于提高再热汽温和SOFA风调节锅炉NOx排放浓度的裕度。     

某600MW机组配煤掺烧试验与分析

为研究掺烧对机组NOx排放和锅炉效率的影响,对某电厂600 MW超临界机组进行热态试验。分析了煤质特性、煤的组合方式、配风控制对机组NOx排放和锅炉效率的影响,阐述了不同工况NOx的排放规律,为电力生产企业优化燃烧过程,降低燃料成本和污染物排放提供依据。     

新型双分级低NO_x直流燃烧器的应用

双分级低NOx直流燃烧器(DSB)可以在不受输煤管道最低风速限制的条件下实现一次风煤粉浓度和风速的调节,提高了锅炉的煤种适应性和低负荷稳燃能力,同时降低NOx排放。在某台1 025t/h切圆燃烧锅炉上的应用结果表明,该燃烧器与空气分级燃烧技术结合,可以降低NOx排放量约30%,飞灰可燃物的增加幅度小于1%,排烟温度的变化小于3℃,锅炉效率变化小于0.1%,具有良好的应用前景。