上海锅炉厂低NOx燃烧技术及改造业绩介绍宜兴会议

高级复合空气分级燃烧技术在燃煤电厂的应用上海锅炉厂有限公司2023/1/19本次汇报主要内容技术背景上海锅炉厂低氮燃烧技术发展历史高级复合空气分级燃烧技术研发历程上锅高级复合空气分级燃烧技术的特点上锅高级复合空气分级燃烧技术的应用技术背景氮氧化物（NOx）是燃煤电厂烟气排放三大有害物（SO2，NOx及总悬浮颗粒物）之一燃煤电厂是NOx排放的最大来源《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011）对火电厂的NOx排放提出了更高的要求国家环境保护部文件《火电厂氮氧化物防治技术政策》提出低氮燃烧技术应作为燃煤电厂氮氧化物控制的首选技术

烟气中的NOx，NO占90%以上，NO2占5%-10%，产生机理一般分为如下三种：(a)热力型，占～15%

燃烧时，空气中氮在高温下氧化产生的。当T<1500℃时,NO的生成量很少,而当T>1500℃时,T每增加100℃,反应速率增大6-7倍。(b)快速型，占～5%

燃烧时空气中的氮和燃料中的碳氢离子团如CH等反应生成的NOx。NOx生成机理NOx的生成机理(c)燃料型NOx，占～80%燃料型NOx主要是燃料中的N元素和空气中的O2反应，生成的NOx。燃料燃烧时，燃料中的N释放出来，首先形成HCN/NHi等中间产物，中间产物根据气氛不同，按下列反应生成NO或N2本次汇报主要内容技术背景上海锅炉厂低氮燃烧技术发展历史高级复合空气分级燃烧技术研发历程上锅高级复合空气分级燃烧技术的特点上锅高级复合空气分级燃烧技术的应用上锅低NOx煤粉燃烧技术发展阶段技术描述开发时间第1代对冲同心正反切圆燃烧系统1987年第2代引进型低NOx切向燃烧系统LNCFS2003年第3代高级复合空气分级低NOx燃烧系统2009年第1代同心切圆燃烧系统上海锅炉厂有限公司吴泾600MW亚临界锅炉全烧神混煤，240～600MW，NOx排放308～514mg/m3(O2=6%)第2代引进型低NOx切向燃烧系统LNCFS上海锅炉厂有限公司第2代引进型低NOx切向燃烧系统上海锅炉厂有限公司第2代低低NOx切向向燃燃烧烧系系统统的的部部分分业业绩绩电厂名称容量等级煤种负荷状态NOx排放（O2=6%）测试日期外高桥#7炉1000MW超超临界神华煤1000MW220mg/m32008.07阳西#1600MW超临界神华煤600MW190mg/m32010.05可门#1600MW超临界神华煤600MW180mg/m32007.09珠海#3600MW超临界神华煤600MW183mg/m32008.12乐清#1600MW超临界神华煤600MW200mg/m32008.11黄骅#3600MW超临界神华煤600MW170mg/m32009.06上海海锅锅炉炉厂厂有有限限公公司司已用用于于国国华华集集团团多多台台600MW机组组低低氮氮燃燃烧烧器器改改造造项项目目NOx最低可达110~130mg/Nm3第3代高级级复复合合空空气气分分级级低低NOx燃烧烧系系统统三代代低NOx燃烧烧技技术术一一脉脉相相承承第1代第2代第3代本次次汇汇报报主主要要内内容容技术术背背景景上海海锅锅炉炉厂厂低低氮氮燃燃烧烧技技术术发发展展历历史史高级级复复合合空空气气分分级级燃燃烧烧技技术术研研发发历历程程上锅锅高高级级复复合合空空气气分分级级燃燃烧烧技技术术的的特特点点上锅锅高高级级复复合合空空气气分分级级燃燃烧烧技技术术的的应应用用高级级复复合合空空气气分分级级燃燃烧烧技技术术研研发发历历程程2009～20102010～20112010～20112010～2011机理研究(30KW一维炉)中试研究(3MW煤燃烧实验平台)数值计算(高性能计算机)新型型低低氮氮燃燃烧烧器器设设计计30KW一维维炉炉低低NOx燃烧烧机机理理研研究究该平平台台是是我我国国规规模模最最大大的的兆兆瓦瓦级级多多功功能能煤煤燃燃烧烧热热态态实实验验系系统统之之一一，，可可用用于于研研究究不不同同煤煤种种的的煤煤粉粉燃燃烧烧特特性性及及燃燃煤煤大大气气污污染染物物排排放放特特性性。。该该项项目目以以解解决决低低NOx燃烧问题题为主，，可为低低NOx燃烧研究究提供实实验数据据和技术术支持先进科研研试验平平台----3MW多功能煤煤燃烧热热态试验验平台3MW多功能煤煤粉热态态实验平平台实验验数值计算算研究-炉膛燃烧烧数值计算算研究-燃烬风道道自主知识识产权序号年份名称专利类型专利号12009一种多级燃尽风布置方式发明ZL200910201413.522008多级还原风控制大容量燃煤锅炉NOx排放的方法发明ZL200810032736.132009一种低氮氧化物排放煤粉切向燃烧装置发明200910054141.042008一种可自动调节着火点的快速着火煤粉喷嘴实用新型ZL200820155885.252009一种燃烧器二次风挡板开度指示装置实用新型ZL200920073189.162009一种燃烧器风箱扩流装置实用新型ZL200920073187.272009一种燃烧器间隙密封装置实用新型ZL200920073186.882009一种高位燃尽风喷嘴实用新型ZL200920073193.892009一种燃烧器风箱导流板结构实用新型ZL200920073188.7102008一种燃烧器小风箱实用新型ZL200820208590.7112008一种快速着火煤粉喷嘴实用新型ZL200820208588.X上锅技术术达到国国际领先先水平2012年5月8日，全国电力力技术市市场协会会和电力力规划设设计总院院在北京京共同组组织召开开了上海海锅炉厂厂有限公公司开发发的“高高级复合合空气分分级低NOx燃烧技术术”成果果鉴定会会鉴定委员员会认为为上海锅锅炉厂有有限公司司自主研研发的““高级复复合空气气分级低低NOx燃烧技术术”达到到国际领领先水平平，一致致同意通通过该技技术成果果鉴定。。本次汇报报主要内内容技术背景景上海锅炉炉厂低氮氮燃烧技技术发展展历史高级复合合空气分分级燃烧烧技术研研发历程程上锅高级级复合空空气分级级燃烧技技术的特特点上锅高级级复合空空气分级级燃烧技技术的应应用高级复合合空气分分级技术术介绍主要表现现为建立立早期稳稳定着火火和空气气分段燃燃烧技术术实现NOx排放值得得大幅降降低。同同过高位位燃烬风风、低位位燃烬风风两段式式空气分分级将炉炉膛划分分为四个个区域：：主燃区还原区燃尽区Ⅰ燃尽区Ⅱ高级复合合空气分分级技术术介绍各功能区区分析：：（1）主燃区区：煤粉燃烧烧的主要要区域，，整个炉炉膛的大大部分热热量在该该区被释释放出来来，煤粉粉在主燃燃区着火火、燃烧烧，释放放出煤粉粉中大部部分氮元元素，生生成NOx及HCN/NHi等中间产产物（2）还原区区：主燃烧器器上部到到低位燃燃烬风之之间的区区域，主主燃区生生成的NOx与HCN/NHi等中间产产物发生生还原（3）燃尽区区Ⅰ：部分燃尽尽风喷射射进入炉炉膛，促促进煤粉粉的进一一步燃烧烧，同时时保持该该区域还还原性气气氛，抑抑制并还还原该区区域NOx（4）燃尽区区Ⅱ：剩余的燃燃尽风喷喷入炉膛膛，并在在该区造造成富氧氧状态，，以促进进所有剩剩余煤粉粉的燃尽尽技术特点点——燃烬风系系统提高燃尽尽风的穿穿透深度度和扰动动，在燃燃烧后期期提高风风粉混合合速度，，在降低低NOx排放的同同时提高高燃烧效效率采用两段段分离燃燃尽风，，保证炉炉内空气气分布的的最优化化，降低低NOx排放提高了空空气分级级燃烧对对煤种的的适应性性燃烬风水水平摆动动作为调调整烟温温偏差的的有效手手段；燃烬风上上下摆动动，可控控制燃烧烧中心，，调整炉炉膛出口口烟温上海锅炉炉厂有限限公司技术特点点——预置水平平偏角的的辅助风风喷嘴（（CFS）设计水平方向向推迟一一次风煤煤粉与二二次风的的混合，，降低NOx生成风包粉，，减少灰灰渣在水水冷壁上上的沉积积在四周水水冷壁形形成富氧氧区，提提高灰熔熔点温度度，减轻轻结渣，，并降低低高温腐腐蚀倾向向炉膛结渣渣的控制制提高了了下部炉炉膛的吸吸热量，，降低了了炉膛出出口烟气气温度，，减轻了了上部炉炉膛的结结渣上海锅炉炉厂有限限公司技术特点点——优异的低低负荷NOx排放性能能采用优化化结构的的二次风风门档板板，减少漏风风采用更高高等级的的一、二二次风喷喷嘴材料料，配合合安装测测量喷嘴嘴端部温温度的热热电偶，保护喷喷嘴优化分离离燃尽风风风道设设计，保保证SOFA风箱风压压本次汇报报主要内内容技术背景景上海锅炉炉厂低氮氮燃烧技技术发展展历史高级复合合空气分分级燃烧烧技术研研发历程程上锅高级级复合空空气分级级燃烧技技术的特特点上锅高级级复合空空气分级级燃烧技技术的应应用部分高级级复合空空气分级级技术应应用业绩绩电厂名称机组容量（MW）锅炉编号煤质NOx排放（mg/m3)石洞口电厂3001-4烟煤230北仑电厂6001烟煤280吴泾电厂6007、8烟煤180台山电厂6001、2、4烟煤110~120渭河电厂3004烟、贫混煤347贫煤532定洲电厂6002烟煤高负荷：110全负荷：13030上锅低氮氮燃烧技技术在台台山2号炉上的的应用（1）神混1（2）神混1+20%石炭NOx生成量改改造实测测值与目目标值的的比较31改造后燃燃烧效率率仍较高高燃用设计计煤种，，600MW、450MW、330MW以及270MW负荷锅炉炉效率修修正后分分别94.11%、94.35%、93.86%以及92.25%，均高于于设计保保证值与与改前测测试值燃用常用用煤种，，600MW与450MW负荷锅炉炉效率修修正后分分别为94.06%与94.19%，均高于于设计保保证值与与改前测测试值。32改造后结结渣情况况燃用神混混1时，前墙墙中部分分隔屏下下部有少少量渣块块堆积，，屏中、、上部以以及其余余各屏壁壁面仅有有零星挂挂渣，管管壁清晰晰可见；；燃用80%神混1+20%石炭煤时时，前墙墙分隔屏屏各屏壁壁面仅有有零星挂挂渣，管管壁清晰晰可见。。锅炉尾部部受热面面基本干干净、无无明显积积灰与挂挂渣。炉内燃烧烧器区域域水冷壁壁面粘附附少量熔熔渣，未未发现大大型渣块块。炉内落渣渣大多为为粘结强强度很低低的多孔孔性疏松松渣，渣渣块附着着在管壁壁上的一一面为未未熔融的的粘聚状状渣，稍稍有扰动动就极易易松动脱脱落，锅锅炉吹灰灰期间蒸蒸汽温度度波动较较大。33改造后结结渣情况况屏再管壁壁基本无无结渣上锅低氮氮改造技技术在渭渭河4号炉上的的应用项目符号单位设计煤种校核煤种Ⅰ校核煤种Ⅱ贫：烟=1：1全贫煤全烟煤水份Mt(Mar)%8.816.02511.6挥发份Vdaf%29.2623.9734.54灰份Aar%28.5733.3323.81碳Car%51.750.8452.56氢Har%3.062.883.24氧Oar%5.573.997.15氮Nar%0.610.670.55硫Sar%1.672.241.1低位发热量OdwMJ/kg19.4119.1019.71煤粉细度R90%18-2218-2218-22上锅低氮氮改造技技术在渭渭河4号炉上的的应用上锅低氮氮改造技技术在渭渭河4号炉上的的应用负荷（MW）煤质NOx保证值（mg/m3）NOx实测值（mg/m3)效率保证值(%)效率实测值(%)320烟：贫=128220烟：贫=143320全贫煤6005329191.09220全贫煤6504609192.51谢谢！9、静夜夜四无无邻，，荒居居旧业业贫。。。1月-231月-23Thursday,January5,202310、雨中中黄叶叶树，，灯下下白头头人。。。03:23:2403:23:2403:231/5/20233:23:24AM11、以我独沈久久，愧君相见见频。。1月-2303:23:2403:23Jan-2305-Jan-2312、故人江海海别，几度度隔山川。。。03:23:2403:23:2403:23Thursday,January5,202313、乍见见翻疑疑梦，，相悲悲各问问年。。。1月-231月-2303:23:2403:23:24January5,202314、他乡生白白发，旧国国见青山。。。05一月月20233:23:24上上午03:23:241月-2315、比不了得就就不比，得不不到的就不要要。。。一月233:23上上午1月-2303:23January5,202316、行动出成果果，工作出财财富。。2023/1/53:23:2403:23:2405January202317、做做前前，，能能够够环环视视四四周周；；做做时时，，你你只只能能或或者者最最好好沿沿着着以以脚脚为为起起点点的的射射线线向向前前。。。。3:23:24上上午午3:23上上午午03:23:241月月-239、没有有失败败，只只有暂暂时停停止成成功！！。1月-231月-23Thursday,January5,202310、很多事事情努力力了未必必有结果果，但是是不努力力却什么么改变也也没有。。。03:23:2403:23:2403:231/5/20233:23:24AM11、成功功就是是日复复一日日那一一点点点小小小努力力的积积累。。。1月-2303:23:2403:23Jan-2305-Jan-2312、世世间间成成事事，，不不求求其其绝绝对对圆圆满满，，留留一一份份不不足足，，可可得得无无限限完完美美。。。。03:23:2403:23:2403:23Thursday,January5,202313、不知香香积寺，，数里入入云峰。。。1月-231月-2303:23:2403:23:24January5,202314、意志坚强强的人能把把世界放在在手中像泥泥块一样任任意揉捏。。05一月月20233:23:24上上午03:23:241月-2315、楚塞三湘接接，荆门九派派通。。。一月233:23上上午1月-2303:23January5,202316、少年年十五五二十十时，，步行行夺得得胡马马骑。。。2023/1/53:23:2503:23:2505January202317、空山山新雨雨后，，天气气晚来