低氮改造与运行优化调整

600MW亚临界锅炉低氮燃烧器改造、优化与运行调整大唐华银金竹山火力发电分公司纲要金竹山厂600MW亚临界锅炉简介#1炉低氮燃烧器改造及效果#2炉低氮燃烧器改造及效果低氮燃烧器运行调整一、金竹山600MW亚临界锅炉简介1、锅炉结构：亚临界参数自然循环锅炉，单炉膛、一次再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、“W”型火焰燃烧、垂直内螺纹管水冷壁、Π型锅炉，炉顶设大罩壳。电厂设计燃用劣质无烟煤。

锅炉采用分级配风。每只燃烧器均有独立的配风单元，每个单元分成A、B、C、D、E、F6个风室，风室入口设有独立的风门挡板。一、金竹山600MW亚临界锅炉简介2、燃烧器结构：燃烧器改造前，炉拱上向下，依次是乏气风喷口、乏气风喷口周围是A风，然后一次风喷口、一次风喷口周围是B风，其次是C风。炉拱下依次布置的是D、E、F风。一、金竹山600MW亚临界锅炉简介3、低氮燃烧器改造前运行情况：大型“W”型锅炉NOX设计排放为1300mg/Nm3。如燃用煤质变差，600MW负荷时的NOX曾高达1600mg/Nm3。二、#1炉低氮燃烧器改造及效果1、#1炉低氮燃烧器改造思路：从风道顶板中引出燃尽风道，在锅炉标高31.4m位置处增加放置SOFA分离式燃尽风喷嘴，燃尽风喷口下倾30°。SOFA燃烧装置风量占总风量的20%；这样在炉膛的纵向空间尺度上，将燃烧系统改造为主燃烧区和上部燃尽区，中间为大空间的NOx还原区，这样极大地降低了炉内燃烧的NOx的生成排放。为降低燃烧初期NOx生成，并强化煤粉着火稳燃能力，将乏气燃烧器下移到下部风箱位置进入炉膛。在锅炉标高24.345m位置处放置乏气煤粉喷嘴，燃尽风喷口下倾30°。二、#1炉低氮燃烧器改造及效果2、#1炉低氮燃烧器各风门的改造：将原旋风筒引出的两股乏气合并成一个乏气管道，并将乏气风喷口由拱上改到拱下，进入各燃烧单元的乏气喷嘴。取消原二次风从水冷壁拉稀管间距进入炉膛的设计结构，采用二次风喷嘴设计，降低了二次风射流进入炉膛的耗散性，保证二次风喷嘴射流刚性，强化煤粉与氧气的混合燃烧特性，同时将低浓度的乏气煤粉直接送入燃烧高温区，强化乏气煤粉的着火燃尽。煤粉喷嘴（拱顶浓粉、乏气）都采用带周界风的喷嘴设计，防止喷嘴烧损。在前后墙分级风原F风门相应水冷壁位置布置一层2个二次风喷嘴、E风门相应水冷壁位置布置一层带周界风的乏气喷嘴。二、#1炉低氮燃烧器改造及效果3、#1炉低氮燃烧器改造前后对比：原功能异动后情况风门调节方式A风门对应的乏气助燃风原乏气喷嘴拆除，安装新设计的二次风喷嘴，喷嘴数量72个电动B风门对应的一次风浓相助燃风未变手动C风门油枪助燃风未变电动D风门第一级拱下助燃风拆除D风门及相应的风箱隔板-E风门第二级拱下助燃风拆除原E风门对应的风箱隔板，和拆除后D风门的风箱合并成一个全新的分级风E风箱，为乏汽风提供周界风。手动F风门第三级拱下助燃风将原F风改为圆喷口，每个单元分级风F分2个喷嘴送入炉膛电动乏气风乏气风管从拱上引至拱下，将每个单元引出的两股乏气合并成一股乏气送入炉膛，原乏气风电动调节门保留电动SOFA风门在炉膛出口新安SOFA分离式燃尽风喷嘴，燃尽风喷口下倾30°。燃尽风量占总风量的20%，每个单元燃尽风分2个喷嘴送入炉膛。电动二、#1炉低氮燃烧器改造及效果1、#1炉低氮燃烧器改造后效果：通过改造，#1锅炉600MW负荷工况下的NOX明显降低，NOX平均值达到900mg/Nm3，但低负荷运行450MW工况下的NOX为648mg/Nm3，与没有改造的#2炉比较还略有升高，且改造后锅炉前后墙结焦加剧，且煤质偏好时，主、再热蒸汽汽温度偏低等对锅炉安全性产生不利影响。二、#1炉低氮燃烧器改造及效果2、#1炉低氮燃烧器改造存在的问题：A风喷口面积偏大，风门挡板关闭不严密，导致燃烧器根部过早补氧，低负荷工况不能有效的抑制燃烧器根部着火区NOX的生成；分级风与乏气风与主燃烧器气流接触过早，高、低负荷工况下的主燃烧区域的还原性气氛偏弱，不利于降低NOX：改后的乏气风和分级风圆形喷口根部射流存在高温烟气回流，造成前后前墙喷口区域结焦加剧；原E\D\F缝隙式喷口（幕墙风）封堵后，封堵缝隙型喷口敷设的耐火料导致卫燃带面积增加，提高了炉膛温度水平，导致结焦加剧；新增的燃尽风喷口下倾角度稍大，燃尽风的压火作用太强，使低负荷运行工况的减温水量过于减少，使主汽温度和再热蒸汽温度降低。三、#2炉低氮燃烧器优化改造及效果1、#2炉低氮燃烧器优化改造措施：减少A风喷口面积，喷口直径设计由φ278改为φ150mm，并将风门挡板从二块挡板减少为一块挡板，增加风门挡板的密封性能，并将该风门设计成电动风门，运行中可根据燃烧需要及时进行相应的调整；将乏气风喷口和分级风喷口标高较#1炉分别下移620mm，推迟了乏气风和分级风与主燃烧气流的混合，增大燃烧火焰区间，降低主燃烧区温度，减少NOX生成及锅炉结焦；乏气风、分级风喷口标高下移位置要适宜，否则容易导致气流过于下冲，造成冷灰斗结焦，炉渣损失和飞灰可燃物升高等不利影响。将原E\D\F缝隙式喷口周边拉稀管卫燃带去除，且改造后的乏气风、燃尽风及分级风喷口水冷壁管组采用光管式水冷壁管，一定程度上减少了卫燃带面积，避免了前后墙卫燃带过多导致前后墙结焦；将燃尽风喷口由30下倾角度减少为25°，避免主、再热蒸汽温度降低。三、#2炉低氮燃烧器优化改造及效果2、#2炉低氮燃烧器优化改后效果：#2炉低氮燃烧器按照优化设计方案改造，经过一个月左右的运行和湖南电科院的测试，600MW负荷工况下的NOX降低至600mg/Nm3左右，450MW负荷工况下的NOX为450mg/Nm3左右，高、低负荷工况NOX分别比1#炉降低300mg/Nm3和190mg/Nm3左右。并且锅炉燃烧稳定，主、再热蒸汽温度可以达到设计值，改后保持了60吨左右的减温水量，增加了汽温调节余地，而且统计飞灰可燃物和炉渣可燃物含量基本相近，#1炉与#2炉相关参数对照表如下表所示：NOX（mg/Nm3）飞灰可燃物（%）主汽温度（℃）减温水量（t/h）1#炉2#炉比较1#炉2#炉比较1#炉2#炉比较1#炉2#炉比较600MW9006003003.663.67-0.01539540-13060-30450MW6404501903.673.670536540-4535-30备注#1炉高负荷有结焦趋势，#2炉没有结焦趋势，运行至今没有发生大的跨焦。三、#2炉低氮燃烧器优化改造及效果2、#2炉低氮燃烧器优化改后效果：四、低氮燃烧器运行调整

1、尽可能