1000MW机组锅炉氮氧化物排放影响的试验研究

基于现场燃烧调整试验方法,对某厂1台1000MW超超临界切圆燃烧锅炉NOx的排放特性及其影响因素进行了系统的分析。针对锅炉燃烧系统的运行特点,主要进行了氧量、负荷、燃尽风量(包括AA风和OFA风)、主燃烧区燃烧器风量和配风方式、磨煤机运行组合方式、燃烧器摆角、煤质等因素的试验研究。研究结果表明:对于具有先进低NOx燃烧系统的锅炉,其锅炉负荷、锅炉燃用的煤质、运行时氧量的变化和燃烧器喷口摆角及磨煤耗机组的运行方式都是锅炉NOx排放的影响因素,其中运行时氧量的变化对NOx排放影响最重,随着氧量的增加,锅炉NOx排放浓度呈线性增加。而在保持大量燃尽风实现空气分级燃烧的条件下,主燃烧区燃烧器风量和配风方式对NOx排放浓度的影响是微弱的。     

600 MW前后墙布置燃烧器锅炉的NOx排放特性及其影响因素的分析

以2台600 MW超临界机组前后墙布置燃烧器的锅炉为研究对象,采用现场燃烧调整试验方法,进行了氧量、燃烧结构参数(包括一次风速、中心风量、二、三次风风量和二次风旋流强度等)、磨煤机运行组合方式、燃尽风量、煤质变化等运行条件对锅炉NOx排放特性影响的试验研究;采用统计分析方法对各种影响因素进行了定量分析和比较.结果表明:锅炉的运行氧量、磨煤机组合投运方式变化、燃尽风量是影响锅炉NOx排放浓度的主要因素,煤质的变化也不可忽视,经比较,燃烧器结构参数变化的影响较小;通过对主要因素的控制,可以显著降低锅炉NOx排放浓度,同时实现高锅炉效率.     

某电厂2028t/h锅炉效率的正交试验研究

采用正交试验方法,通过直观和方差分析,对影响锅炉效率的可以通过运行控制的4个因素:二次风配风方式,磨煤机组合方式,运行氧量,燃烧器摆角进行试验和分析,得到各因素影响程度的强弱关系,并得出最佳燃烧方式:二次风均匀配风,ABCDE磨组合,氧量3.6%,燃烧器摆角20°。     

600MW墙式燃烧锅炉氮氧化物排放浓度与主要运行因素的多元线性回归研究

以某厂600 MW超临界机组前后墙布置燃烧器锅炉为研究对象,采用现场燃烧调整试验方法,针对锅炉燃烧系统的运行特点和具体条件,进行了氧量、燃烧结构参数(包括一次风速、中心风量、二三次风风量和二次风旋流强度等)、磨煤机运行组合方式、燃尽风量和煤质变化等影响锅炉氮氧化物(NOx)排放特性的试验研究。试验结果表明:锅炉的运行氧量、磨煤机组合投运方式变化、燃尽风量和煤质变化是锅炉NOx排放浓度的主要影响因素,影响NOx排放浓度变化幅度达到14%～18%;而燃烧器结构参数的变化影响较小;通过对主要因素的控制,可以显著降低锅炉NOx排放浓度。在此基础上,应用多元线性回归方法,建立了该600 MW锅炉NOx排放浓度与主要运行因素的回归经验关系式,回归经验关系式的预测值和实测值之间的偏差大多在%10%范围内,该经验关系式可用于锅炉NOx排放浓度的在线运行控制和预测。     

1000MW超超临界塔式锅炉NO_x排放特性试验研究

对某电厂1 000MW超超临界塔式锅炉进行了燃烧优化调整试验,分析了省煤器出口O2体积分数、机组负荷、二次风配风方式、紧凑燃尽风(CCOFA)风量、分离燃尽风(SOFA)风量及磨煤机组合方式等因素对锅炉燃烧及NOx排放特性的影响.结果表明:省煤器出口O2体积分数和机组负荷对锅炉热效率和NOx排放质量浓度有较大的影响;随着省煤器出口O2体积分数的增加,NOx排放质量浓度显著上升;随着机组负荷的降低,NOx排放质量浓度先降低后升高,锅炉热效率则先升高后降低;通过设置合理的二次风配风方式、CCOFA和SOFA风量比例以及磨煤机组合方式,既可以提高锅炉热效率又可以降低NOx排放质量浓度.     

不同燃烧条件下煤粉锅炉NOx排放特性的试验研究

以1台670 t/h煤粉锅炉为对象进行了热态试验,研究了煤粉锅炉在不同燃烧条件下NOx 的排放特性.采用在线烟气分析仪对烟气成分进行分析,并通过化学分析获得了飞灰中的可燃物含量.改变二次风配风方式、炉膛出口氧量、周界风风门开度以及磨煤机组合方式等影响因素,对锅炉热效率、飞灰可燃物以及NOx排放浓度进行测量和分析,获得了可减少NOx排放并保持较高燃烧效率的合理燃烧方式:采用均等配风,炉膛出口氧量为2.25%左右,周界风风门开度为15%,采用ABC层的磨煤机组合方式.     

燃烧调整对600MW锅炉NO_x排放及锅炉效率的影响

为了降低NO_x排放,在600 MW锅炉上进行了燃烧调整试验。通过改变氧量、一次风速、二次风配风方式、磨煤机运行组合方式等,研究不同运行参数变化对NO_x排放浓度和锅炉效率的影响。试验表明:随着氧量的减少,NO_x排放浓度降低;束腰型配风方式NO_x排放浓度低于均等配风,锅炉效率基本不变;磨煤机运行组合方式对NO_x排放浓度和锅炉效率的影响相反。     

660 MW超超临界二次再热燃煤锅炉运行特性试验研究

针对某660 MW超超临界二次再热旋流燃烧锅炉投产后锅炉燃烧均衡性较差,锅炉热效率和一、二次再热汽温偏低,NO_x排放质量浓度偏高等问题,通过改变O₂体积分数、煤粉细度、一次风量、外二次风挡板开度、异层燃烧器风量分配方式、燃尽风直流风水平摆角和燃尽风量等参数对其进行了性能优化试验研究。结果表明：通过提高O₂体积分数运行和磨煤机动态分离器转速,以及合理设置外二次风配风方式、燃尽风直流风水平摆角及燃尽风风门开度,有效降低了灰、渣碳质量分数和CO排放浓度,提高了一、二次再热蒸汽温度。在各影响因素中,同层煤粉燃烧器外二次风风门开度和燃尽风直流风水平摆角的配置,对锅炉燃烧均衡性的影响至关重要;运行O₂体积分数和燃尽风量大小对NO_x排放影响最大。通过综合优化调整,锅炉性能得到明显改善,各项主要性能参数均达到或优于设计值。     

1 000 MW超超临界锅炉燃烧优化调整对NOx排放及锅炉热效率的影响

为了控制NO_x排放,在3 100 t/h锅炉上进行了燃烧优化调整试验。通过调整二次风配风方式、主燃烧器上方的OFA风门开度、锅炉运行氧量、燃烧器与燃尽风摆角开度、燃尽风率和磨煤机的投运方式等因素,研究不同工况下炉膛出口NO_x浓度及锅炉热效率变化规律。试验表明:不同的配风方式下,束腰配风工况的锅炉热效率最高,炉膛出口NO_x排放量最低。主燃烧器上方的OFA风门开度在0%~25%之间变化时,炉膛出口NO_x浓度随着OFA风门开度的变大呈下降趋势;OFA风门开度在25%~100%之间变化时,炉膛出口NO_x浓度随着OFA风门开度的变大呈上升趋势;而OFA风门开度在0%~100%之间变化时,膛出口CO的浓度随着OFA风门开度的变大呈下降趋势。锅炉运行氧量变化对燃烧器区域火焰的平均温度影响较小,随着运行氧量的增加,锅炉热效率先升高后降低,而燃料型NO_x的生成量是随着运行氧量的增加而急剧增加的。在实际运行中,燃烧器的摆角向下倾斜,燃尽风的摆角向上倾斜能够延长火焰中心,防止主燃烧区局部高温发生,可以有效的抑制热力型NO_x的产生。在燃尽风率分别为10%、15%、20%和25%时,炉膛出口CO浓度和飞灰中的含碳量随着燃尽风率的升高而增加,炉膛出口NO_x浓度和锅炉热效率则随着燃尽风份额的增加而降低。     

1000MW超超临界四角切圆塔式锅炉燃烧器摆角变化对NO_x排放影响的数值模拟

利用CFD软件平台,以宁海电厂1 000 MW超超临界四角切圆塔式煤粉锅炉作为研究对象,在其它运行参数不变的情况下,通过改变燃烧器摆角,分析燃烧器摆角变化对炉膛内温度场、气相组分浓度场以及NOx排放的影响。计算结果显示随着燃烧器摆角的增大,炉膛火焰中心上移,NOx还原区高度减少,导致NOx排放浓度随着摆角的上摆急剧上升,数值模拟结果与试验结果一致。