干货丨1000MW塔式炉低氮燃烧器改造前后问题解析-北极星火力发电网

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锅炉简介

该锅炉为上海锅炉厂生产的超超临界压力参数变压运行螺旋管圈直流锅炉，单炉膛塔式布置形式、一次中间再热、四角切圆燃烧；锅炉型号为SG—3040/27.56—M538。采用正压直吹式制粉系统，磨煤机为HP1163/Dyn 型中速磨。

低氮燃烧技术简介

低氮燃烧主要通过空气分级燃烧技术抑制NOx 生成。如图1 所示，通过在主燃烧器上方合适位置引入适量的燃尽风SOFA（总风量20-30%），燃尽风采用多喷口多角度射入，燃烧器改造后沿高度方向从下至上形成三大区域，分别为氧化还原区（总风量的70-80%）、主还原区、燃尽区。

通过燃烧调整控制，使部分煤粉在下层燃烧区域缺氧燃烧，剩余煤粉通过燃烧器上部SOFA 二次风喷口送入的二次风后，继续燃烧，达到分级燃烧的效果，从而降低炉膛出口NOX。

改造前工况

1.原燃烧器简介

原机组配套的燃烧器具有一定的低氮燃烧功能；其低氮燃烧方式也主要采用空气分级燃烧技术。

其主要组件为：

（1）紧凑燃尽风（CCOFA）；

（2）可水平摆动的分离燃尽风（SO原FA）；

（3）预置水平偏角的辅助风喷嘴（CFS）；

（4）强化着火（EI）煤粉喷嘴。

该燃烧器在降低NOX排放的同时，兼顾燃烧稳定性及燃烧效率，同时能够防止炉内结渣、水冷壁高温腐蚀。

该燃烧器采用典型的LNTFS 燃烧器布置，一共设有12 层煤粉喷嘴，在煤粉喷嘴四周布置有燃料风（周界风）。在每相邻2 层煤粉喷嘴之间布置有1 层燃油辅助风喷嘴。每相邻2 层煤粉喷嘴的上方布置了1 个组合喷嘴，其中预置水平偏角的辅助风喷嘴（CFS）和直吹风喷嘴各占约50%出口流通面积。详见下图2、图3。

2.原燃烧器运行工况

原机组正常运行时，500MW ~1000MW 负荷时，NOX排放值（该值为经过6%氧量折算后NOX，下文通用）为280~200mg/Nm3。

主再汽温及汽压特性、炉膛结焦性、燃烧稳定性、燃烧效率、高温腐蚀等无异常。

3.改造需求

因环保需求，原机组烟囱出口NOX控制值由100mg/Nm3 降低至50mg/Nm3以下，烟囱出口NOX控制难度较大，且经济安全性较差，因此决定对原燃烧器进行改造。

低氮燃烧器改造问题分析

1.低氮燃烧器改造的要求

在确保机组安全、经济、稳定性的前提下，降低锅炉出口NOX。

2.安全性影响

（1）低氮燃烧改造后，在下层燃烧区域大幅度缺氧燃烧，从而可能造成在水冷壁局部区域还原性气体CO浓度较高；导致在水冷壁局部区域产生较严重的高温腐蚀；

（2）下层燃烧器过分缺氧燃烧，部分影响燃烧稳定性；

（3）结焦性：下层燃烧器过分缺氧燃烧，可能导致水冷壁区域结焦。

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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