低氮燃烧系统改造

1、2016.072016.07低氮燃烧系统改造低氮燃烧系统改造四、各个电厂改造案例四、各个电厂改造案例三、公司三、公司#1#1、#2#2炉改造情况炉改造情况二、改造办法二、改造办法一、低氮燃烧原理一、低氮燃烧原理1/241/24低氮燃烧原理低氮燃烧原理1 1、NoxNox化物产生主要来源化物产生主要来源2/242/24三个方面：三个方面：热力型、燃料型、瞬态型。其中，燃料型 NOx 产生于煤粉燃烧初期，所占 NOx 比例超过 8090%，是通过燃烧控制 NOx 减排的主要对象。低氮燃烧原理低氮燃烧原理a a、2/242/24燃料型Nox形成原理 燃料中的氮化合物在燃烧过程中氧化反应而生成的Nox

2、，在燃料进入炉膛被加热后，燃料中的氮有机化合物首先被热分解成氰(HCN)、氨和CN等中间产物，它们随挥发份一起从燃料中析出，它们被称为挥发份N。挥发份N析出后仍残留在燃料中的氮化合物，被称为焦炭N。随着炉膛温度的升高及煤粉细度的减小(煤粉变细)，挥发份N的比例增大，焦炭N的比例减小。挥发份N中的主要氮化合物是HCN和NH3，它们遇到氧后，HCN首先氧化成NCO，NCO在氧化性环境中会进一步氧化成NO，如在还原性环境中，NCO则会生成NH，NH在氧化性环境中进一步氧化成NO，同时又能与生成的NO进行还原反应，使NO还原成N2，成为NO的还原剂。 当燃烧器内过量空气系数高于0.8时NOx浓度急剧升

3、高 A 挥发份析出区 B 还原性气体产生区 C NOx还原区 D 固定碳燃烧区低氮燃烧原理低氮燃烧原理b b、2/242/24热力型Nox形成原理 空气中的氧(O2)和氮(N2)在燃料燃烧时所形成的高温环境下生成的NO和NO20204060801001201400501001502002503003500246810121416NO ppmtime *2s NO O215% O2SRV=2.38NOOxygen content % O20510152025203040506070800.00.51.01.52.02.53.03.5焦炭NOx百分比 氧量 焦炭NOx 挥发份NOx挥发份NOx S

4、RV挥发份挥发份NONOx x占析出占析出NONOx x比例的比例的66.266.274.874.8；焦炭型焦炭型NOxNOx占占252533.833.8；挥发份挥发份NONOx x是燃料型是燃料型NONOx x的主要成分。的主要成分。挥发份挥发份NOxNOx与焦炭型与焦炭型NOxNOx析出特性析出特性挥发份挥发份NOxNOx与焦炭型与焦炭型NOxNOx析出特性析出特性低氮燃烧原理低氮燃烧原理2 2、 低氮燃烧的控制方法 由氮氧化物(NOx)形成原因可知对NOx的形成起决定作用的是燃烧区域的温度和过量空气量。低NOx燃烧技术就是通过控制燃烧区域的温度和空气量，以达到阻止NOx生成及降低其排放量

5、的目的。对低NOx燃烧技术的要求是，在降低NOx的同时，使锅炉燃烧稳定，且飞灰含碳量不能超标。氧量对氧量对NOxNOx生成的影响生成的影响随着过量空气系数随着过量空气系数的增大，的增大，NONO生成量增大。生成量增大。在在0.80.81.11.1范围内时这一变化趋势最为明显。范围内时这一变化趋势最为明显。 从从NOxNOx控制的角度考虑，采用空气分级燃烧时，一次燃烧区域空控制的角度考虑，采用空气分级燃烧时，一次燃烧区域空气系数控制在气系数控制在0.80.8左右比较合理。左右比较合理。低氮燃烧原理低氮燃烧原理3 3、 低氮燃烧的分类 A、燃料分级燃烧B、空气分级燃烧 空气分级燃烧可以分成两类：一

6、类是燃烧室中（炉内）的分级燃烧；另一类是单个燃烧器的分级燃烧C、烟气再循环四、各个电厂改造案例四、各个电厂改造案例三、公司三、公司#1#1、#2#2炉改造情况炉改造情况二、改造办法二、改造办法一、低氮燃烧原理一、低氮燃烧原理1 1、 旋流燃烧器低氮改造（墙式对冲）2 2、 直吹式燃烧器低氮改造（四角切圆） 一般分为两种：国内：高于主燃区8米左右的四角布置SOFA喷口，每个角布置4-7层，根据设计分为1-2组；（龙源、龙高科等）国外：高于主燃区8米左右的墙面上布置SOFA喷口，一般布置一层。（阿米那） 空气分级燃烧技术空气分级燃烧技术将燃烧区域分为将燃烧区域分为两个燃烧区域：两个燃烧区域：一次(

7、主)燃烧区域：燃烧处在欠氧环境下，燃料NOx的生成得到充分抑制。二次(燃尽)燃烧区域：逐级补入燃烧所需空气，保证煤粉燃尽。CCOFA上SOFA下SOFA一、二次风大小切圆一、二次风大小切圆偏转二次风上下左右摆动SOFA一次风夹角大小非常关键一、二次风形成夹角，延缓一二次风混合，控制着火初期NOx生成二次风大切圆布置实现“风包粉燃烧”防止燃烧器区域水冷壁结焦SOFA风上下左右摆动设计，灵活调节炉膛出口扭转残余和SOFA风混入时间四、各个电厂改造案例四、各个电厂改造案例三、公司三、公司#1#1、#2#2炉改造情况炉改造情况二、改造办法二、改造办法一、低氮燃烧原理一、低氮燃烧原理五、五、六、六、20

8、12年11月份改造完，2013年7月份随机组启动运行，下图为SOFA喷口改造情况：下图为喷口改造情况：下图为喷口改造情况：去掉浓缩器下图为二次风箱孔板改造情况：下图为二次风箱孔板改造情况#1炉低氮改造情况：完成时间是2014年7月份1.SOFA风内四喷口都向水冷壁中心线移动198毫米;内四喷口由之前的固定变为可左右手动摆动,SOFA喷口内叶片由之前可喷口内部左右摆动变为喷口内部固定;2.SOFA风外四喷口:1)左右墙向中线相反方向移动344毫米;2)前后墙向中心线相反方向移动361毫米;外四喷口由之前的固定变为可左右手动摆动,喷口内叶片由之前可上下摆动变为喷口内部固定3. SOFA风标高降低4

9、70毫米;4.三次风次风整体喷口面积减小, 三次风单个喷口面积E层由之前的0.291平方米变为0.248平方米,F层由0.146平方米变为0.124平方米;#1炉低氮改造情况5.所有喷口角度都是正切,二次风的角度在一二次风角度基础上向水冷壁方向偏10度， 层可以左右水平摆动;6,三次风两层喷口都是水平 。7.恢复FF层喷口,可上下摆动15度。8. 移除BC层喷口,用捣打料封堵。9.在二次风箱处安装节流孔板,节流面积由22%变为18%10.二次风箱里加装取风弯头改造完成后运行情况：#1、#2炉：（1）、ACE投运后，机组负荷响应慢，主汽温度温度较改造前降低、再热器温度较改造前降低明显，#2炉约10左右。 #1炉约20左右（2）、炉膛温度降低约100左右。（3）、炉膛左右侧烟温偏差大，在100左右。（4）、主汽温度、再热汽温度受氧量影响大，且变化极为敏感。（5）、#2炉Nox方面负荷稳定时可以在550mg/Nm3左右，投入ACE后受氧量影响大，平均680 mg/Nm3左右（6）