燃用神华煤2 028 t/h亚临界锅炉超低NOx 燃烧优化试验研究

为摸清燃用神华煤锅炉深度空气分级超低NO_x燃烧规律,实现防结渣、高效燃烧和超低NO_x排放一体化目标,以多目标综合优化技术为基础进行定向调整试验。主要是通过制粉系统和辅助风系统配风方式优化后,机组热效率由94.00%提升至94.14%,SCR入口处NO_x排放由129.0 mg/m³降为108.3 mg/m³;空气预热器入口处CO体积分数由338×10^-6降为50×10^-6,同时飞灰可燃物质量分数和大渣可燃物质量分数均有大幅降低。完整吹灰次数也由每班1次减少为每天1次,炉内清洁程度明显加强。     

150MW机组锅炉低NO_x燃烧系统改造与试验研究

为降低NOx排放浓度,减轻结焦,对150MW机组480t/h四角切圆燃烧锅炉采用燃料浓淡分级与加装分离燃尽风(SOFA)相结合的技术进行燃烧系统改造,并进行了改造后燃烧优化调整试验。结果表明:SOFA挡板55%开度且开启2层挡板时,锅炉NOx排放量均可降至250mg/m3以下,较改造前的550mg/m3降低约55%,减排效果明显;燃用五彩湾煤时,锅炉效率可达到92%以上,最优工况下可达到92.48%,较改造前91.69%提高了0.79%;炉膛出口烟温能够控制在850℃以下,有效地减轻了高温受热面结焦,保证锅炉长期经济、安全运行。     

W型火焰锅炉燃烧优化调整试验研究

通过多煤种掺配、配风方式、消旋拉杆位置、运行氧量、磨煤机出口温度、炉膛火焰温度、温度分布等优化调整试验,研究了不同工况下W型火焰锅炉燃烧状况。研究结果表明：燃用无烟煤的机组R₉₀明显偏高,是导致飞灰中碳质量分数偏高的重要原因;配风优化调整后,多处局部的CO体积分数由（3 000~5 000）×10^-6降低至350×10^-6以下,飞灰中碳质量分数降低,锅炉效率提高,NO_x排放控制在规定范围内,燃用无烟煤时磨煤机出口温度可在118℃安全稳定运行;消旋拉杆优化调整后,锅炉效率提高,过热器减温水可降低10 t/h以上,飞灰中碳质量分数也有所下降。     

600 MW机组对冲燃煤锅炉尾部CO浓度偏高的调整试验

某超临界600 MW机组旋流对冲燃烧锅炉低氮改造后,由于运行调整不理想,致使锅炉尾部C O浓度偏高且N Ox 排放未达到预期目标.分析认为,其主要原因是锅炉沿炉膛宽度及深度方向氧量分布不均所致.对此,根据燃烧器改造后的结构特点,对燃烧器参数进行优化调整,在保证NOx 排放的前提下将锅炉满负荷时尾部 CO 浓度由2000μL/L 左右降至100μL/L以下,飞灰可燃物含碳量降至0．5％以下,锅炉效率提高0．8百分点,NOx 排放浓度由改造前的400~450 mg/m3降至250 mg/m3左右.     

600 MW对冲燃烧贫煤锅炉低氮燃烧系统改造及优化试验研究

针对某600 MW亚临界对冲旋流燃烧贫煤锅炉NOx排放浓度偏高的问题,对锅炉燃烧系统进行改造,取消低位燃尽风OFA系统,采用新型低氮燃烧器及加装分离式燃尽风SOFA系统,显著降低了锅炉NOx排放量。燃烧系统改造后,根据燃烧器结构特点,通过燃烧优化调整试验,优化燃烧器运行参数,将锅炉满负荷时CO排放体积分数由1 800μL/L降低至50μL/L以内,飞灰可燃物由6.0%~7.0%降低至2.0%~3.0%,排烟温度由144℃降低至137~139℃,锅炉效率提高1.6~1.7个百分点;同时再热器管超温问题得到了有效控制,NO_x排放质量浓度由改造前的1 200~1 400 mg/m3降低至400~500 mg/m~3。     

200 MW锅炉低NOx燃烧系统改造与试验研究

针对某燃用烟煤的200 MW机组采用四角切圆布置方式燃烧器的670 t/h锅炉,在主燃烧区域采用水平浓淡燃烧器、加装燃尽风喷口,采取燃料水平分级与空气垂直分级结合的方式进行改造,降低氮氧化物(NOx)排放水平。研究了该低NOx燃烧系统对锅炉NOx/CO排放和飞灰可燃物的影响规律。试验结果表明,当采用合理的燃尽风布置合理的二次风配风调节方式,燃尽风份额控制在30%时,机组NOx排放量可降低到300 mg/m3以下;在任一工况下都不高于400 mg/m3,其中最低NOx排放浓度为250.84 mg/m3。同时,对飞灰含碳量影响较小,保持在1.5% ~ 3%之间。     

330 MW机组煤粉炉还原区喷入水煤浆热解气还原NOx数值模拟

以330 MW机组煤粉锅炉为研究对象,采用数值模拟方法研究了水煤浆热解气的脱硝作用,重点讨论了主燃区过量空气系数α₁和热解气比例β对炉内燃烧特性和NO_x排放的影响规律。结果表明：当β保持不变时,随着α₁减小,主燃区温度降低,燃尽区及炉膛出口温度升高;同时,α₁的减小增强了主燃区的还原性气氛,有利于提高热解气的脱硝速率,从而降低炉膛出口的NO_x质量浓度,但α₁的减小会影响煤粉的燃烧性能并使得炉膛出口CO增多;随着β的增加,炉膛火焰中心上移,热解气对NO_x的还原速率升高;当β从5%增至20%时,炉膛整体的NO_x质量浓度呈现先减小后增大的趋势,β=15%时NO_x质量浓度最低,热解气的NO_x还原效率为44.35%。     

600MW机组锅炉低氮燃烧改造

为降低NOx排放浓度,通过更换低氮燃烧器,增加燃尽风喷嘴,采用分级燃烧技术对一台600 MW对冲燃烧锅炉进行了低氮燃烧改造,使NOx排放浓度由750~900mg/m3降低到350mg/m3以下,同时锅炉飞灰含碳量没有明显变化。改造后在燃尽风全关的情况下NOx排放浓度即可降低40%,且随燃尽风量增大NOx排放浓度继续降低。针对改造后过热器减温水量明显增加问题,提出了采用部分低温过热器置换为省煤器的方案,以降低减温水流量。     

1 000 MW机组降低锅炉NOx排放技术研究与应用

随着国家颁布更严格的NO_x排放标准,锅炉燃烧优化更多采用低氮燃烧技术。将低氮燃烧技术优化和SCR脱硝系统优化相结合,在锅炉低氮燃烧闭环控制系统、SCR喷氨格栅调节门的状态控制器等方面开展了系列研究,制定了优化策略,开发了锅炉燃烧与脱硝运行综合优化系统。工程实践应用表明,在不同负荷工况下,采用锅炉燃烧与脱硝运行综合优化系统后,脱硝效率提高,SCR反应器出口NO_x排放浓度降低,氨逃逸率降低,实现了燃煤机组氮氧化物排放达到燃气轮机的排放标准。     

双尺度低NO_x燃烧器技术应用分析

分析了煤粉燃烧过程、NOx生成及控制方法、双尺度燃烧的技术原理,介绍了深圳妈湾电力有限公司1号锅炉燃烧器改造方案,以及为实现低NOx燃烧改造采取的各项措施。通过改造后的性能试验研究煤质、氧量、负荷、燃烧器摆角、磨煤机组合和配风等不同工况下的NOx排放特性,在此基础上进行燃烧优化调整后,NOx排放质量浓度(标准状态)在燃用大友煤时降至250mg/m3,在燃用神华煤时低至181mg/m3,改造后锅炉性能没有下降,并且取得了较好的经济环保效益。     

600MW亚临界锅炉低氮改造后燃烧优化试验分析

为满足新的火电厂大气污染物排放标准要求,对某电厂1号机组600 MW亚临界四角切圆锅炉进行了低氮燃烧器改造。通过燃烧调整优化试验,掌握改造后锅炉的燃烧特性,确定不同负荷段下锅炉的最佳运行工况。试验结果表明：高负荷时,贴近上层燃烧器的CCOFA风量对锅炉NOx的排放浓度、烟气中CO浓度,以及飞灰含碳量影响大;而在低负荷时,投运偏上层磨煤机组合更有利于提高再热汽温和SOFA风调节锅炉NOx排放浓度的裕度。     

峰谷形燃烧对炉内燃烧特性影响的数值模拟

为了深度降低燃煤锅炉的NO_x排放,需要对常规低NO_x燃烧方式做进一步优化。对某采用低NO_x燃烧技术的超超临界锅炉进行数值模拟,研究了“峰谷形燃烧”模式对炉内温度场、组分场、燃尽率和底渣量的影响,并与常规低NO_x燃烧模式进行了比较。结果表明：在保持还原区及燃尽区过量空气系数不变的前提下,“峰谷形燃烧”模式可以较常规低NO_x燃烧模式更进一步降低NO_x排放,不会对整个炉膛内的燃烧、温度分布、炉底渣量和煤粉的燃尽产生明显的影响;某优化工况下,炉膛出口NO_x含量可以较常规低NO_x燃烧模式深度降低达12%。     

2150t/h切圆燃烧锅炉低氧燃烧的试验研究

为了给锅炉低氧燃烧优化提供依据,在2 150 t/h四角切圆燃烧锅炉上进行了燃烧试验,以研究降低炉内氧量对锅炉燃烧的影响。结果表明：稳定工况下,炉膛温度随氧量变化存在一个峰值点,在峰值点两侧,降低氧量对燃烧和锅炉运行参数的影响不同;NO_x排放在炉膛温度峰值点附近存在一个峰值点,在深度降低氧量时存在一个谷值点,仅当氧量位于峰谷值中间区域时,降低氧量能够降低NO_x排放;降低氧量将加大稳定工况的旋流指数和降负荷过程中旋流指数的变化幅度,易引起蒸汽温度偏差大、超温等问题;当降低氧量未使锅炉不完全燃烧热损失明显增加时,会加大变负荷过程炉温、NO_x排放波动幅度,反之,变负荷时风量改变对燃煤放热量的影响,会使负荷变化对炉膛温度、NO_x排放影响降至很小。     

宝日希勒提质褐煤NOx排放特性试验研究

我国褐煤资源较为丰富,干燥提质技术的日益成熟使其大规模利用成为可能。在多路进风一维炉上,对不同含水量的4种宝日希勒提质褐煤进行了不同分级送风比例、不同燃尽风入炉位置和不同煤粉细度下的燃烧试验。试验结果表明：① 空气分级燃烧能够明显降低提质褐煤的NO_x排放水平;② 为使NO_x排放控制达到最好效果,建议褐煤提质后所含水分以9.0%左右为宜;③ 通过燃烧调整,燃用提质褐煤NO_x排放质量浓度可降低至250~300 mg/m³;④ 在燃用提质褐煤的锅炉设计中,不仅应注重空气分级程度和燃尽风位置的选取,还应统筹考虑煤粉细度和含水量。     

CFB锅炉燃烧生物质及RDF燃料的广谱污染物排放研究

在热功率1MW的CFB燃烧试验台上对3类生物质和垃圾衍生燃料(refuse derived fuel,RDF)成型燃料进行试烧试验,对循环流化床锅炉燃用生物质及RDF燃料时污染物的排放特性进行了研究。结果表明:试验燃料NO_x排放浓度随温度和氧量的升高而增大。随着炉膛燃烧温度的升高N₂O排放量明显降低。设计燃料在床温860℃左右时,其SO₂排放量最低,自脱硫效率最高;脱硫效率随着Ca/S的增加而升高,到一定程度后,增长的速度趋缓;设计燃料按Ca/S=1.5添加生石灰粉脱硫,炉膛平均燃烧温度为880℃左右时,脱硫效率最高。试验典型工况烟气中二恶英类以及飞灰、底渣中的二恶英含量均满足国家的排放标准要求。     

350 MW机组锅炉低氮燃烧改造分析

针对利港电厂2台350MW燃煤机组氮氧化物排放质量浓度高的问题,对燃烧系统进行了改造,安装了由美国先进燃烧技术公司(ABT)设计的新型低NOx燃烧器。改造后氮氧化物排放的质量浓度下降达60%,同时再热器管超温问题得到了有效控制,但飞灰含碳质量分数有较大幅度的升高。改造后的氮氧化物排放质量浓度已达到了国家环保局颁布的对最新时段氮氧化物排放要求。