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低氮燃燒器在鍋爐改造后遇到的問題及產生原因,在這里我們就來了解一下,我們該如何通過有效的改造來改善現有存在的問題。目前,燃煤電廠鍋爐低氮燃燒技術尚未全部完成改造,同時該技術的應用中出現的問題正逐漸暴露,根據已發現問題,研究對策如下:
1、改造前的充分評估
鍋爐的排放指標尤其是NOx的排放濃度與煤種、鍋爐選型、燃燒器型式密切相關,對于在運鍋爐,爐型已確定,但由于近年來,燃煤電廠為了增加營利能力和應對多變電煤的市場,鍋爐燃用的煤質大多進行摻混且劣于原設計煤種,因此低氮燃燒技術改造前,首先應充分評估鍋爐現有主要燃用煤種和常用煤種,在改造可行性論證中由于煤種選定不當造成改造后NOx減排效果不明顯并產生新的問題的不乏其數,其次是對在運鍋爐進行摸底試驗,充分評估鍋爐運行中存在的燃燒性能、蒸汽參數、受熱面壁溫、結焦結渣、運行調整、熱工自動等方面的問題,提出科學合理改造預期目標,權衡鍋爐經濟指標和環保指標,并通過改造有效改善現有存在的問題。
2、科學的燃燒運行優化調整
鍋爐低氮燃燒技術改造后,燃燒器的型式已確定,但對于不同的煤種,燃燒條件的不同、鍋爐負荷的不同、燃燒溫度的變化、所需的空氣量不同,NOx的生成量將會變化,所以鍋爐運行方式將起主導作用,因此降低NOx排放量的主要措施是燃燒優化調整,并且在滿足環保排放要求的前提下要最大程度兼顧運行經濟性。具體措施如下:
(1)爐內分層配煤混燒
結合鍋爐的配煤摻燒,在兼顧排放濃度、穩燃等方面條件下最大程度消化經濟煤種,建議煙煤宜在配置下層燃燒器保鍋爐穩燃;褐煤揮發分高宜配置在中間層燃燒器低氧燃燒可控制NOx的產生;貧煤宜配置在上層燃燒器有利于著火和二次分級燃燒。同時各磨煤機應根據不同煤種確定其合理的經濟煤粉細度。
(2)根據煤種、負荷配風
額定負荷工況下,煙煤揮發分高在下層燃燒器主要用于穩燃,宜配中等風,如配以大風量則不利于控制NOx的產生和整個爐內的低氧燃燒;褐煤若配以大風量則NOx的生成量較大,宜少配風;貧煤、無煙煤揮發分低,為確保燃燼宜多配風??紤]穩燃、低氧、分級,配風方式宜采用縮腰倒寶塔型,即:下層風門開度30-50%,中間風門開度不宜小于10%,上層風門開度50-70%,不建議SOFA風門開度長期在100%。當負荷降低時,在保證穩燃的基礎上經濟煤種摻配比例可增大,對控制NOx的產生有利。
(3)優化控制鍋爐運行氧量
燃料在鍋爐燃燒中氧量的大小的控制,不僅影響鍋爐運行的經濟性,更為重要的是對NOx產生的控制起著決定性作用;鍋爐低氮燃燒技術改造后,更應對低氧燃燒有明確的認識,額定負荷工況下,燃用貧煤、無煙煤爐膛氧量宜控制在3.5-4%,燃用煙煤爐膛氧量宜控制在2.5-3%,燃用褐煤爐膛氧量宜控制在2%,低負荷運行時爐膛氧量宜在基礎上增加1%。
(4)優化熱工自動控制
鍋爐低氮燃燒技術改造后,燃料在爐內燃燒過程相對延緩和延長,熱工的控制系統定值、控制曲線應做相應的優化調整。在改造后鍋爐實際運行情況中發現,在機組增加負荷時,風量調節明顯滯后于煤量的變化,汽溫快速升高;減負荷時,煤量調節明顯滯后于風量的變化,汽溫快速下降;存在主汽壓力和主再熱汽溫大幅波動的現象,氧量自動的投入明顯不協調。因此,應優化原靜態、動態負荷—煤量控制曲線,優化制粉系統冷、熱風門解耦控制,優化減溫水自動控制系統,增加一次調頻鍋爐主控前饋,優化負荷響應能力。
(5)水冷壁噴涂防結焦、腐蝕材料
鍋爐低氮燃燒技術改造后,原先結焦嚴重的鍋爐,因主燃區的溫度下降較多,爐內溫度分布更加均勻,水冷壁的沾污結渣情況會有很大改善;另外通過配煤摻燒、優化磨煤機組合方式也可有效改善水冷壁的沾污結渣情況;在爐底噴灑防結焦劑在一些鍋爐上應用也較好。
對于對沖燃燒和“W”火焰燃燒鍋爐的高溫腐蝕,可將側墻部分水冷壁鰭片去掉,通入一定量的二次風,降低側墻水冷壁附近的氧化性氣氛,高溫腐蝕得到緩解。目前,在水冷壁上噴涂防腐蝕材料也可起到有效防腐作用。
(6)持續燃燒優化調整
鍋爐低氮燃燒技術改造后,除與燃用煤種有關外,主要與鍋爐的運行方式有關,鍋爐運行氧量、配風方式、磨煤機運行組合方式等在煤種變化和負荷變化后都要進行摸索優化,根據鍋爐燃燒優化調整試驗,當煤質有較大變化后,一般需近兩個月的調整,才能摸索出環保排放指標和運行經濟指標均兼顧的規律,因此持續燃燒優化調整是必不可少。
本文關鍵詞:低氮燃燒器