600 MW对冲燃烧贫煤锅炉低氮燃烧系统改造及优化试验研究

针对某600 MW亚临界对冲旋流燃烧贫煤锅炉NOx排放浓度偏高的问题,对锅炉燃烧系统进行改造,取消低位燃尽风OFA系统,采用新型低氮燃烧器及加装分离式燃尽风SOFA系统,显著降低了锅炉NOx排放量。燃烧系统改造后,根据燃烧器结构特点,通过燃烧优化调整试验,优化燃烧器运行参数,将锅炉满负荷时CO排放体积分数由1 800μL/L降低至50μL/L以内,飞灰可燃物由6.0%~7.0%降低至2.0%~3.0%,排烟温度由144℃降低至137~139℃,锅炉效率提高1.6~1.7个百分点;同时再热器管超温问题得到了有效控制,NO_x排放质量浓度由改造前的1 200~1 400 mg/m3降低至400~500 mg/m~3。     

对冲燃烧锅炉水冷壁高温腐蚀运行调整

某超临界机组对冲燃烧锅炉水冷壁存在严重高温腐蚀的现象,这主要因水冷壁壁面附近存在强还原性气氛并伴有H_2S气体产生所致。本文采用单因素轮换法,试验研究了主燃烧器的三次风旋流强度、三次风风量、二次风旋流强度、二次风风量等主要运行参数调整对锅炉水冷壁壁面气氛特性参数H_2S质量浓度的影响规律。结果表明,在锅炉习惯运行方式的基础上,通过适当削弱主燃烧器三次风旋流,同层燃烧器三次风采取"碗式配风",适当增强主燃烧器二次风旋流,增加燃尽风二次风风量,减少燃尽风一次风风量,适当提高运行氧量和一次风速,采取均等配煤方式,降低煤粉细度后,水冷壁侧墙平均H_2S质量浓度由876.5mg/m~3降至352.2mg/m~3,水冷壁壁面气氛得到较大改善,锅炉运行安全性得以提高。     

旋流燃烧锅炉低NOx改造后结渣分析与运行调整

为降低NO_x排放,某电厂对其超临界对冲旋流燃烧锅炉进行了低氮改造,改造后NO_x排放质量浓度平均降幅达到50%以上,但锅炉燃烧器周围及燃尽风区域均发生严重结渣问题。在现场测试和分析燃烧器特性的基础上,找出了锅炉结渣的原因,通过变旋流强度试验、变煤粉细度试验、变氧量试验及变燃尽风风量试验,解决了锅炉结渣问题。     

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。     

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。     

某600 MW机组锅炉矿井乏风/煤粉耦合燃烧特性数值模拟

使用涡耗散模型,对某600 MW机组锅炉掺烧矿井乏风后的燃烧特性进行了数值模拟,研究了乏风体积分数对锅炉燃烧特性及NO_x生成特性的影响。结果表明:随着乏风体积分数的上升,主燃烧器区域内炉膛平均温度降低幅度最高为30 K,降低幅度并不明显,主燃烧器区域上层平均温度先上升后降低;在整体上炉膛截面氧体积分数随着甲烷体积分数的上升而降低,一氧化碳体积分数随着甲烷体积分数升高而升高;掺烧矿井乏风后,CDEF层燃烧器区域内NO_x质量浓度随着甲烷体积分数上升而上升,AB层燃烧器区域上层炉膛截面NO_x质量浓度随着甲烷体积分数上升而降低,降低幅度最多为253.21 mg/m~3;掺烧甲烷体积分数为1.5%的矿井乏风后,炉膛出口处NO_x质量浓度从569.64 mg/m~3降至519.24 mg/m~3,降低幅度为8.85%。说明锅炉掺烧矿井乏风不仅能够节约资源和保护环境,还有助于降低NO_x的排放。     

燃用易结焦煤锅炉空气分级燃烧试验研究

为降低NOx排放,对480 t/h燃用易结焦煤种锅炉采用加装分离燃尽风(SOFA)与燃料浓淡燃烧器结合技术进行燃烧系统改造试验,研究了分离燃尽风风门开度、位置、摆角及开启层数对煤粉燃尽率与NOx排放的影响。结果表明:SOFA风门55%开度与开启两层SOFA风门时,锅炉NOx排放浓度均可降低到250 mg/Nm3以下,较改造前的550 mg/Nm3降低约55%,减排效果明显;增大燃尽风摆角可小幅降低飞灰含碳量与减小炉膛出口烟温偏差,但NOx排放明显增加。     

基于广义回归神经网络的燃煤锅炉NOx排放预测

基于某电厂330 MW燃煤锅炉DCS历史数据,利用MATLAB软件分别采用BP神经网络、遗传算法优化神经网络(GABP)、广义回归神经网络(GRNN)对该锅炉NO_x排放量进行预测,并进行二次风及分离燃尽风喷口挡板开度优化。通过对比3种神经网络预测结果的相对误差、均方根误差(RMSE)和平均绝对百分误差(MAPE),结果表明GRNN神经网络误差最小,RMSE和MAPE分别为4.81 mg/m~3、0.91%,预测精度较高;利用GRNN神经网络优化后,NO_x排放由243 mg/m~3降至210.8 mg/m~3,可以达到降低NO_x排放的目的,为燃煤电站运行提供参考。     

600MW锅炉低NO_x燃烧器改造后风量优化调整试验分析

以经过低NOx燃烧器改造的600MW煤粉锅炉为例,结合实际运行工况,从改变辅助风风量、紧凑燃尽风风量、高位燃尽风风量、总风量以及燃烧器摆角等方面对优化调整试验进行分析,得出氧量、风箱差压、风门开度、燃烧器摆角等在各负荷下的最佳控制量,为电厂运行提供参考。     

1000MW机组锅炉低NO_x旋流燃烧器烧损原因分析及对策

针对某电厂1 000 MW超超临界锅炉低NO_x旋流燃烧器大面积烧损,从旋流燃烧器材料的选择、结构设计上的缺陷和现场运行存在的问题等方面详细分析了旋流燃烧器烧损的原因,分析表明燃烧器一次风筒材料的耐热等级不够是主要原因,应采用耐高温耐磨合金钢;耐磨陶瓷片粘贴工艺不妥易造成陶瓷片脱落,中心风挡板、层二次风挡板开度偏小是燃烧器烧损的次要原因。2年的实际运行表明,改造后的旋流燃烧器运行效果良好,有效避免了燃烧器再次烧损。     

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.     

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。     

300MW燃煤锅炉低氮燃烧器改造研究

为更好地达到新环保标准《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011)的要求以及进一步降低脱硝运行成本,对某电厂300 MW燃煤锅炉进行了低氮燃烧器改造的必要性与可行性的研究分析,决定采用某锅炉厂新研发的多维深度分级燃烧系统,并实施了低氮燃烧器技术改造。为了考察新型低氮燃烧系统改造后的运行状态,以及为电厂日常运行寻找最佳工况,依据国家以及行业相关标准进行多维深度分级燃烧系统(多维深度分级)的调试,进行制粉系统试验和燃烧优化调整试验,通过磨煤机出力特性试验、磨煤机分离器挡板特性试验、煤粉细度调整试验,还有习惯工况下变氧量试验、变高位燃尽风量试验、变高位燃尽风摆角试验、变氧试验、磨煤机投运组合试验、变低位燃尽风量试验、变夹心风量试验、二次风配风方式试验、负荷特性试验、空预器漏风测试等一系列试验,优化低氮燃烧器的燃烧调整,寻找较优运行工况,优化锅炉燃烧状况,更好地实现脱硝反应器前入口烟气中NO_X含量低于300 mg/Nm~3的排放要求,延长昂贵的SCR反应器中金属催化剂的寿命,进一步降低SCR脱硝装置的运行成本,实现节能降耗,令锅炉燃烧更加地稳定、可靠与经济,防止出现水冷壁严重结焦和大屏严重挂焦问题,提高锅炉效率,达到了改造目标。     

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。     

基于降低NO_x的超临界机组锅炉燃烧器优化改造

针对某超临界机组锅炉降低氮氧化物排放的要求,提出了低氮燃烧器改造方案。采用超浓缩煤粉燃烧与燃尽风摆动的立体错列分级低氮燃烧技术,将煤粉燃烧器改造为新型旋流耐磨陶瓷煤粉燃烧器,燃尽风燃烧器全部改造为上下摆动燃烧器,并对改造前后的锅炉试验数据进行比较,证明了优化改造后锅炉的氮氧化物有了大幅度降低。     

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。     

某电厂锅炉低NO_x燃烧改造技术论证

针对某电站锅炉较高排放实际情况与运行边部条件,详细分析了有效降低NO_x燃烧技术措施(纵向三区与横向两区的空气分级燃烧、燃尽风布置、低NO_x燃烧器、建立节点功能区、多喷口多角度燃尽风喷口),给出了合理的低NO_x燃烧改造方案及其特点,为已有锅炉技术改造提供指导。     

某1000MW超超临界旋流对冲锅炉外二次风叶片开度对燃烧及NO_x排放影响的数值模拟

对一台1 000 MW超超临界前后墙旋流对冲燃烧煤粉锅炉,在HT-NR3型低NO_x旋流煤粉燃烧器不同外二次风叶片开度下(50%、75%、100%),进行了炉内流动、燃烧、传热与NO_x排放特性数值模拟研究。模拟结果与试验测量值符合性较好,结果表明:外二次风旋流叶片开度对炉内燃烧特性及排放特性影响较大,旋流叶片开度减小导致旋流强度增大,卷吸高温烟气增多,煤粉着火距离减小,煤粉燃烧剧烈程度增加,炉内主燃区温度水平升高,燃尽区温度水平有所降低,煤粉燃烬率增大,NO_x排放量减小。实际运行中采用外二次风开度为50%的高旋流强度工况,达到了燃烧稳定、高效低NO_x的目的。     

600MW超临界锅炉燃烧器改造

针对某电厂600 MW超临界锅炉再热器出口蒸汽温度偏低、水冷壁结焦及NO_x排放质量浓度高等问题,对锅炉燃烧器进行改造:主燃烧器采用水平浓淡燃烧器,SOFA燃烧器由原来的水平摆动改造为垂直、水平均能摆动;同时减小切圆燃烧直径。改造后,炉膛水冷壁结焦现象得到明显改善;在炉膛正常吹灰的情况下,不再出现水冷壁结焦、灰斗堵塞等问题;再热器出口蒸汽温度由541℃提高至568℃;SCR脱硝装置入口NO_x质量浓度降低约160 mg/m3,脱硝装置出口NO_x质量浓度低于50 mg/m3。此次改造对解决同类问题有一定的指导意义。     

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。