京能集团运行人员培训教程
BEIH Plant Course
低氮燃烧技术原理
low NOX combustion technology
MAJ
TD NO.100.2
目录
1低氮燃烧技术 (1)
1.1NOX产生机理和抑制方法 (1)
1.2影响NOX生成量的因素 (6)
2.低氮燃烧技术 (13)
2.1基本原理 (13)
3.空气分级低NOX燃烧技术原理及其技术特征分析 (14)
3.1.......................... 空气分级燃烧的基本原理
15
3.2.......................... 空气分级燃烧的主要形式
15
3.3....................... 轴向空气分级燃烧的影响因素
16
3.4....................... 径向空气分级燃烧的影响因素
16
3.5.................................... 燃尽风的种类
16
3.6............................ 燃尽风布置方式的选择
22
3.7....................... 空气分级燃烧技术的应用前景
23
4.燃料分级燃烧 (24)
4.1.................................. 燃料再燃的原理
24
4.2.................................. 再燃燃料的选择
25
4.3.................................. 再燃燃料的选取
25
4.4.......................... 影响再燃效果的主要因素
27
4.5.......................... 燃料再燃技术的发展前景
27
5.烟气再循环低NOX燃烧技术原理及其技术特征分析 (27)
5.1.................................. 烟气再循环机理
28
5.2.............................. 烟气再循环率的选择
28
5.3.......................... 利用烟气再循环实现HTAC
29
6.低NOX燃烧器技术原理及型式 (29)
6.1.............................. 低NOX燃烧器的原理
29
6.2.................................. 直流煤粉燃烧器
30
6.3.................................. 旋流煤粉燃烧器
32
6.4.................................... 双调风燃烧器
33
7.低NOX燃烧器的发展前景 (39)
8题库 (41)
1低氮燃烧技术
1.1 NOX产生机理和抑制方法
锅炉燃烧过程中成成的氮氧化物（主要是NO和NO2）严重地污染了环境。因此，抑制NOX的生成已成为大容量锅炉的燃烧器设计及运行时必须考虑的主要问题之一。锅炉燃烧过程中产生的NOX一般可分为三大类：即热力型NOX(Thermaol NOX)、燃料型NOX（Feul NOX）、和快速型NOX（Prompt NOX）。上述3种氮氧化物的组成随燃料含氮量不同有差别。对于燃煤，通常燃料型NOX占70％～85％，热力型NOX占15％～25％，其余为少量的快速型NOX。
图1-1 不同类型NOX生成量与炉膛温度的关系
1.1.1热力型：
热力型NOX是高温下空气中氮气氧化而成，其生成机理是由原苏联科学家捷里道维奇提出来的。温度对热力型NOX的影响十分非常明显，热力型NOX又称为温度型NOX。当燃烧温度低于1800K时，热力NOX生成极少；当温度高于1800K时，反应逐渐明显，且随温度的升高，NOX生成量急剧升高。控制热力型NOX 的关键在于降低燃烧温度水平，避免局部高温。
（1）产生机理：
1）化学反应及反应物、生成物活化能的影响：
按泽尔多维奇机理，NO生成可用如下一组不分支连锁反应来说明。
O2→O+O
N2+O→NO+N
N+O2→NO+O
上述反应是一个连锁反应，决定NO生成速度的是原子N的生成速度，反应式 N+O2→NO+O相比于式 N2+O→NO+N是相当迅速的，因而影响NO生成速度的关键反应链是反应式 N2+O→NO+N，反应式 N2+O→NO+N是一个吸热反应，反应的活化能由反应式反应和氧分子离解反应的活化能组成，其和为542X103J/mol。分子氮比较稳定，只有较大的活化能才能把它氧化成NO，在反应中
氧原子的作用是活化链接的环节，它源于O2在高温条件下的分解。热力型NOX的生成量伴随氧气浓度和温度的增大而加大。正因为氧原子和氮分子反应的活化能很大，而原子氧和燃料中可燃成份反应的活化能又很小，在燃烧火焰中生成的原子氧很容易和燃料中可燃成份反应，在火焰中不会生成大量的NO，NO的生成反应基本上在燃料燃烧完了之后才进行。热力型NOX的生成速度要比相应的碳等可燃成份燃烧速度慢，主要生成区域是在火焰的下游位置。
2）反应时间的影响：
在锅炉燃烧水平下，NO生成反应还没有达到化学平衡，因而NO的生成量将随烟气在高温区内的停留时间增长而增大。另外，氧气的浓度直接影响NO的生成量，氧浓度水平越高，NO的生成量就会越多。当温度高于1500℃时，NO生成反应变得十分明显，随着温度的升高，反应速度按阿累尼乌斯定律按指数规律迅速增加。通过实验得到，温度在1500℃以上附近变化时，温度每升高100℃，上述反应的速度将增大6-7倍。可见温度具有决定性影响。因此也就把这种在高温下空气中的氮氧化物称之为温度型NOX。
（2）热力型NOX的抑制：
热力型NOX的产生源于空气中的氮气在1500 ℃以上的高温反应环境下氧化，所以，控制热力型NOX的主要从一下几方面入手：
1）降低燃烧反应是的温度，避开其反应所需要的高温环境；
2）使氧气浓度处于较低的水平；
3）减少空气中的氮气浓度；
4）缩短热力型NOX生成区的停留时间。
一般来说，工业燃烧过程中以空气为氧化剂时控制N2的浓度不容易实现，而富氧燃烧或纯氧燃烧技术就是以减少N2从而减少热力型NOX的一种方法。降低燃烧温度在工程实践中是通过向火焰面喷射水/水蒸气来实现的。降低氧浓度可以通过烟气循环来实现。使一部分烟气和新鲜空气混合，既可以降低氧浓度，同时可以降低火焰的温度。此外分级燃烧和浓淡燃烧技术也可以控制热力型NOX。
1.1.2快速型：
快速型NOX主要是指燃料中的碳氢化合物在燃料浓度较高区域燃烧时所产生的烃与燃烧空气中的N2分子发生反应形成的CN、HCN，继续氧化而生成氮氧化物。因此，快速型氮氧化物主要产生于碳氢化合物含量较高、氧浓度较低的富燃料区。快速温
度型NOX是空气中的氮分子在着火初始阶段，与燃料燃烧的中间产物烃（CHi）等发生撞击，生成中间产物HCN和CN等，在经氧化最后生成NOX。其转化率取决于过程中空气过剩条件和温度水平。
（1）产生机理：
快速温度型NOX的产生是由于氧原子浓度远超过氧分子离解的平衡浓度的缘故。测定发现氧原子的浓度比平衡时的浓度高出十倍，并且发现在火焰内部，由于反应快，O、OH、H的浓度偏离其平衡浓度，其反应如下:
H+O2→OH+O
O+H2→OH+H
OH+H2→H2O+H
可见，快速温度型NOX的生成可以用扩大的泽尔多维奇机理解释，但不遵守氧分子离析反应处于平衡状态这一假定。
经实验发现，随着燃烧温度上升，首先出现HCN，在火焰面内到达最高点，在火焰面背后降低下来。在HCN浓度降低的同时，NO生成量急剧上升。还发现在HCN浓度经最高点转入下降阶段时，有大量的NHi存在，这些胺化合物进一步氧化生成NO。其中HCN是重要的中间产物，90%的快速温度型NOX是经HCN而产
生的。快速温度型NOX的生成量受温度的影响不大，而与压力的0. 5次方成正比。在煤粉炉中，其生成量很小，一般在5%以下。正常情况下，对不含氮元素的碳氢燃料的较低温度的燃烧反应中，才着重考虑快速型NOX。
（2）快速型NOX的抑制原理
快速型NOX的特征是温度依赖性低，生成速度快。根据快速型NOX的生成机理考虑，它是由N2分子和CHI自由基反应生成的HCN ， HCN又被数个基元反应氧化而成的。所以快速型NOX 的控制主要从两个方面来入手考虑:抑制N2分子和CHI自由基的反应以及HCN的多个基元反应。
1.1.3燃料型：
燃料型NOX是燃料中氮化合物在燃烧过程中热分解且氧化而生成的，是燃煤电厂锅炉产生氮氧化物的主要途径，其生成量主要与氧浓度（化学当量比）有关。燃料型NOX包括挥发分中均相生成的NOX和由残焦中异相生成的NOX两部分。挥发分中的氮主要以HCN和NH i的形式析出，随后氧化生成NOX。焦炭中氮可以通过异相反应氧化生成NOX。其中由挥发分燃料氮转化而成的燃料型NOX（简称挥发分燃料型NOX）约占60％～80％，由焦炭燃料氮转化而成的NOX（简称焦炭燃料型NOX）约占20％～40％。
燃料中氮的化合物中氮是以原子状态与各种碳氢化合物结合的，与空气中氮相比，其结合键能量较小，因而这些有机化合物中的原子氮较容易分解出来，氮原子的生成量大大增加，液体与固体燃料燃烧时，由于氮的有机化合物放出大量的氮原子，因此无论是挥发燃烧中还是焦炭燃烧阶段都生成大量的NO。就煤而言，燃料氮向NOX转化过程大致有三个阶段:首先是有机氮化合物随挥发分析出一部分，其次是挥发分中氮化合物燃烧，最后是炭骸中有机氮燃烧。
（1）产生机理：
燃料燃烧时，燃料氮几乎全部迅速分解生成中间产物I，如果有含氧化合物R存在时，则这些中间产物I(指N，CN，HCN和NHi等化合物)与R(指O，O2和OH等)反应生成NO，同时I还可以与NO发生反应生成N2:
燃料(N) →I
I+R→NO+……
I+NO→N2……
燃煤中的氮分为挥发性氮和焦炭氮，其中挥发性氮被释放后含有一定量的NH3，并按下式进行反应:
NH3+02→NO+……
低氮燃烧器 沙角B电厂锅炉低氮燃烧器改造技术交流会 会议纪要 编号：ZLZ/KZP/ZHS/21/00 时间：2019年4月19日10：00 ~11：00 4月20日10：00 ~12：00， 13：00~16：20 地点：行政楼二楼会议室 主持人：朱林忠 与会者：集团：李凌阳 电厂：王鼎斐、陈德雄、李新强、匡真平、朱兴根、郑群华、黄忠明、李国洪、周华松 ABT：单杰锋等2人 国电龙高科（哈尔滨工业大学）：孙悦、孙绍增、李争起等 中节环立为：熊亚东等 会议纪要: 4月19日在行政楼二楼会议室与国电龙高科（哈工大）工程人员进行技术交流，会议由电厂总工程师朱林忠主持。 龙高科提出在投标前为了更多地了解掌握B厂燃烧器数据，需要对燃烧器着火温度状况进行在线测试，希望临时拆除部分燃烧器中心筒部件。 经讨论，电厂同意临时拆除1号炉RA1、RA3燃烧器油枪，用于着火距离的测量。由效率部协调，机械、运行、策划安排配合。 4月20日在行政楼二楼会议室举行了电厂锅炉低氮燃烧器改造交流会，参与技术交流会的三家低氮燃烧器改造专业公司分别是ABT公司、国电龙高科（哈工大）、中节环立为（武汉）能源技术有限公司，现将会议有关内容纪要如下： 一、 ABT公司 1.1 ABT低NOx燃烧器技术特点： · 采用剧烈燃烧方式降低污染物、未燃尽碳、CO和结渣； · 剧烈燃烧，高亮度火焰，近着火点，喉部着火；
· 提高火焰稳定性和低负荷稳燃能力； · 依靠燃烧器降低NOx，炉膛不深度分级。 1.2采用煤粉平衡器减少燃烧器内部煤粉和空气的不均匀，控制煤粉管道间以及不同燃烧器 之间煤粉和空气的分布。 1.3 燃尽风可设置可调喷口，可不更换水冷壁管子。 1.4 ABT对利港电厂项目作了介绍。利港电厂#1炉采用ABT提供的燃烧系统，改造后满负荷 下NOx排放由改造前的约1200 mg/Nm3下降至约400 mg/Nm3，对锅炉两侧金属温度偏差降低也有一定作用，飞灰含碳量有所升高。 二、哈工大--北京国电龙高科环境工程有限公司 2.1哈工大（中心给粉）径向浓淡旋流煤粉燃烧技术特点: · 径向浓淡分离一次风。在一次风喷口之前管道内，采用经过详细研究和优化煤粉浓缩装置。煤粉与气流惯性分离，形成浓、淡煤粉气流浓度偏析，浓煤粉内层送入高温回流区燃烧。采用多通道双调风二次风布置。 · 浓淡燃烧器具有一次风着火早、火焰稳定性强特点，与燃尽风供入相配合，对于改造锅炉 将使炉膛火焰燃烧中心适中,主燃烧器区上部采用高位燃尽风喷口，高速气流喷出方式采用中心直流风和外层旋流风组合的方式。调整两种风比例，可有效控制燃尽风和炉内气流混合均匀度，减少炉膛左右侧出口烟温偏差，有效控制出口烟温。 2.2 燃尽风喷口布置原则：煤粉颗粒由主燃区至燃尽区需大于最小停留时间；同时考虑现场布 置条件，确定距离燃烧器最上层燃烧器中心距离。 2.3哈工大技术人员针对我厂的燃煤状况、燃烧器运行状况和NOx排放规律，对锅炉进行了燃 烧调整和下层燃烧器回流区温度测量，并对实验数据进行分析、归纳，得出现燃烧器的运行和NOx排放规律，认为二号炉改造存在超温、飞灰含碳量高的问题主要是燃烧着火延迟，导致火焰上移。 2.4哈工大介绍了改造业绩情况
低氮分级燃烧技术 一.低NO x优化燃烧技术的分类及比较 为了实现清洁燃烧，目前降低燃烧中NO、排放污染的技术措施可分为两大类：一类是炉脱氮，另一类是尾部脱氮。 1.1炉脱氮 炉脱氮就是采用各种燃烧技术手段来控制燃烧过程中NO x的生成，又称低NO x 燃烧技术，下表给出了现有几种典型炉脱氮技术的比较。 表2
1.2尾部脱氮 尾部脱氮又称烟气净化技术，即把尾部烟气中已经生成的氮氧化物还原或吸附，从而降低NO x排放。烟气脱氮的处理方法可分为：催化还原法、液体吸收法和吸附法三大类。 催化还原法是在催化剂作用下，利用还原剂将NO x还原为无害的N2。这种方法虽然投资和运转费用高，且需消耗氨和燃料，但由于对NO x效率很高，设备紧凑，故在国外得到了广泛应用，催化还原法可分为选择性非催化还原法和选择性催化还原法相比，设备简单、运转资金少，是一种有吸引力的技术。 液体吸收法是用水或者其他溶液吸收烟气中的NO x。该法工艺简单，能够以硝酸盐等形式回收N进行综合利用，但是吸收效率不高。 吸附法是用吸附剂对烟气中的NO x进行吸附，然后在一定条件下使被吸附的NO x脱附回收，同时吸附剂再生。此法的NO x脱除率非常高，并且能回收利用。但一次性投资很高。 炉脱氮与尾部脱氮相比，具有应用广泛、结构简单、经济有效等优点。表2中各种低NO x燃烧技术是降低燃煤锅炉NO x排放最主要也是比较成熟的技术措施。一般情况下，这些措施最多能达到50%的脱除率。当要进一步提高脱除率时，就要考虑采用尾部烟气脱氮的技术措施，SCR和SNCR法能大幅度地把NO x排放量降低到200mg/m3，但它的设备昂贵、运行费用很高。 根据我国发展现状和当前经济实力还不雄厚的国情，以及相对宽松的国家标准CB13223一2003，在今后相当长一段时间，我国更适合发展投资少、效果也比较显著的炉脱氮技术。即使采用烟气净化技术，同时采用低NO x燃煤技术来控制燃烧过程NO x的产生，以尽可能降低化设备的运行和维护费用。
国电东南电力有限公司 双河发电厂#2锅炉双尺度低NOx燃烧技术 改造工程施工方案 批准： 审核： 编写： 烟台龙兴电力技术股份有限公司 沈阳龙兴电站燃烧技术有限公司
目录 一、工程概述 二、编写依据 三、施工组织 四、主要工作量 五、工程准备 六、施工过程关键质量控制点 七、施工工艺流程 八、质量保证措施 九、安全施工措施 十、危害辨识及预防 十一、环保及文明施工注意事项
一、工程概述 国电东北电力有限公司双河发电厂#2炉为哈尔滨锅炉有限公司制造300MW亚临界燃煤机组锅炉，型号为HG-1021/18.2-HM5。锅炉为亚临界压力、一次中间再热、自然循环汽包炉。锅炉采用直流燃烧器，六角切圆燃烧，单炉膛、Π型布置，全钢架悬吊结构、平衡通风，固态排渣。制粉系统采用正压直吹式系统。每台锅炉配备六台风扇磨，型号为FM340.1060，五台运行，一台备用 主燃烧器采用大风箱结构，由隔板将大风箱分隔成若干风室，每个风室均布置一个固定式喷嘴，整体结构呈单元式布置。每角燃烧器共有一次风喷嘴3个、二次风喷嘴11个：其中每个一次风喷嘴上下各布置2个二次风喷嘴，唯有下端部二次风喷嘴布置1个，一次风喷嘴中间布置有十字中心风，油配风器2个，将燃烧器分成相对独立的三部分，这样可以使每部分的高宽比都不太大以增强射流刚性减弱气流贴墙的趋势，另外还可以降低燃烧器区域壁面热负荷以减轻炉膛下部炉内结焦。本燃烧器合煤粉燃烧器空气风室和油燃烧器为一体，每组燃烧器共设有2层油点火燃烧器，作为锅炉启动时暖炉，煤粉喷嘴点火和低负荷稳燃之用。六角二层12只油枪的热功率为锅炉最大连续负荷时燃料总放热量的20%。 二、编写依据 2.1国电东北电力有限公司双河发电厂#2炉低NOx燃烧器改造图纸 2.2 国电东北电力有限公司双河发电厂原#2炉燃烧器图纸 2.3《电力建设施工及验收技术规范》（锅炉机组篇）
随着国家政府对环境保护的重视以及近几年连续出台的大气污染防治攻坚战文件来看，各地环保局对当地企业强制要求并执行燃煤锅炉更换为低氮燃气锅炉，普通的燃气锅炉实施低氮改造。普通的燃气锅炉尾气排放的有害颗粒物，例如氮氧化物、一氧化碳等，成为大气污染的罪魁祸首，因此锅炉的低氮改造将会是一些生产企业及供暖单位迫切面临的任务。那么，大家只知道锅炉需要改造，但是，燃气锅炉超低氮排放改造的原理是什么，需要什么技术能实现超低氮排放呢？下面，由中鼎锅炉专业技术人员给大家简单介绍一下。 1、氮氧化物危害 氮氧化物即一氧化氮、二氧化氮等气体，为高温条件下，空气中的氮气和氧气化合反应生成。氮氧化物与空气中的水结合最终会转化成硝酸和硝酸盐，硝酸是酸雨的成因之一;它与其他污染物在一定条件下能产生光化学烟雾污染。酸雨危害是多方面的，包括对人体健康、生态系统和建筑设施都有直接和潜在的危害。酸雨可使儿童免疫功能下降，慢性咽炎、支气管哮喘发病率增加，同时可使老人眼部、呼吸道患病率增加。酸雨还可使农作物大幅度减产，特别是小麦，在酸雨影响下，可减产13%至34%。大豆、蔬菜也容易受酸雨危害，导致蛋白质含量和产量下降。酸雨对森林和其他植物危害也较大，常使森林和其他植物叶子枯黄、病虫害加重，最终造成大面积死亡。 2、氮氧化物排放标准 我们知道用燃气锅炉替代燃煤锅炉能够大大降低污染，普通的燃气锅炉氮氧化物排放高于30毫克，这意味着大部分普通的燃气锅炉都达不到30mg以下，除非配有低氮燃烧机，但是使用低氮燃烧机的锅炉本身也是需要有特殊的要求的，那就是对锅炉炉膛尺寸需要加大，中鼎锅炉最新生产的低氮燃气锅炉专门针对环保政策要求的NOX排放30mg以下，且配置超低氮燃烧器，能安全、稳定、高效地运行，每一台出厂的低氮锅炉均能达到低氮排放达标。
新疆黑山煤炭化工有限责任公司煤气发电项目2×65t/h锅炉低氮燃烧器及管路系统 技 术 协 议 买(需)方： 卖(供)方：
二O一五年八月
目录 一、总则 (1) 二、供货范围、设计界限及设备性能介绍 (4) 三、技术资料及交付进度 (15) 四、进度 (15) 五、包装和运输 (16) 六、监造、检查和性能验收试验 (16) 七、技术服务 (16) 八、安装、调试和验收方案 (17) 九、质量保证及售后服务承诺 (18) 十、其它 (19)
技术协议 **有限公司(以下简称“买方”)与(以下简称“卖方”) 就新疆黑山煤炭化工有限责任公司兰炭尾气发电工程2×65t/h锅炉低氮燃烧器及管路的设计、制造、供货与技术服务相关事宜，经双方代表充分友好协商，达成以下技术协议。 一、总则 1.1本技术协议按锅炉相关技术参数及要求编写。 1.1.1燃烧系统设计能保证大于20%负荷时，低氮燃烧器不发生回火、 脱火、灭火事故。确保不发生煤气燃爆事故，不会造成停炉。 1.1.2低氮燃烧器设计能确保在各种工况下能稳定燃烧，并具有防止 回火功能。 1.1.3点火系统实现程控及安全联锁。 1.1.4为保证燃烧安全，留有火焰检测装置接口，配置有完备的火检 设备，并与煤气管道上的快速切断阀形成联锁控制，保证锅炉的 安全。 1.1.5低氮燃烧器喷嘴的使用寿命不低于设备经安装试验合格后三 年，且便于检修。 1.1.6低氮燃烧器在热态运行下，其调节装置不受热膨胀的影响而产 生卡涩现象，应灵活可靠。 的措施。 1.1.7低氮燃烧器的设计、布置考虑降低燃烧中产生NO X 1.1.8点火器装置在出厂前成套调试合格，并提供证明文件。 1.1.9就地安装柜及阀门均要求防爆。 1.1.10必须有同类产品运行业绩或型式试验证书。 1.2本技术协议中规定了最低限度的技术要求，并未规定所有的技术要求和 适用的标准，卖方将提供一套满足本技术协议和所列标准要求的高质 量产品及其相应服务。产品必须同时满足国家关于安全、环境保护的 强制性标准和规范要求。 1.3供方须执行本协议所列标准。有矛盾时，按较高标准执行。卖方在设备 设计和制造中所涉及的各项规程、规范和标准必须遵循现行最新版本 的标准。
低氮燃烧器-低氮改造方案 1.双通道浓淡低氮燃烧技术 燃煤锅炉低氮改造考虑首先采用双通道浓淡低氮燃烧技术进行改造，保证在降低NO X的同时燃烧稳定性好，炉内避免结渣和高温腐蚀，并具有宽广煤质适应性。 双通道浓淡改造方案如下： 1）采用分级送入的高位分离燃尽风系统，燃尽风喷口能够垂直和水平方向双向摆动，有效控制汽温及其偏差； 2) 采用先进的上下浓淡及水平浓淡集成燃烧技术，使浓相相对集中，有效降低NOx排放，保证高效燃烧，降低飞灰可燃物含量； 3）两个通道错列布置，且中间设有两个腰部风来调节火焰位置，使煤粉燃烧更充分。 采用双通道浓淡低氮燃烧技术进行改造后，脱硝效率一般能达到40%-50%，且能保证在50%-70%低负荷稳燃，燃烧稳定性好、炉内避免结渣和高温腐蚀，并具有宽 广煤质适应性。 2.气体再燃技术 燃料再热低NOx燃烧技术 燃料再热低NOx燃烧技术：自下而上依次分为主燃料区、再燃区和燃尽区三段。将70%-90%的燃料送入主燃料区，在?接近于1的条件下燃烧，其余10%-30%的再燃燃料在再燃区中喷入，在?＜1的条件下形成很强的还原性气氛，生成大量的烃根，使得在主燃 烧区中生成的NOx在再燃烧区中被还原成氮气，同时还抑制了新的NOx的生成。最后在燃尽 区中送入燃尽风，使未燃成分充分燃尽。虽然在燃尽区中会重新生成少量的NOx，使用炉内气体再燃技术，NOx的最终排放量可以减少50%-80%。因此，采用再燃烧技术，可以使NOx的排放量控制在120mg/Nm3以下。 采用气体再燃技术后，能够在利用双通道浓淡低氮燃烧技术改造后的基础上进一步降 低NOx浓度，一般能够进一步降低烟气中50%以上的NOx含量。烟气中NOx浓度最低可以降到100mg/m3以下。 以下是我们在整个过程应注意： 再燃区温度的影响：NOx的最大降幅发生在1004-1070℃ 再燃区停留时间的影响：再燃区内天然气和NOx的停留时间越长，但当停留时间超过0.7s，就变得不那么重要了 再燃区过量空气系数的影响：随着再燃区过量空气系数的增加或减少，最佳再燃区最佳过 量空气系数在0.85-0.9之间
低氮燃烧器运行调整探讨 0绪论 根据锅炉烟气氮氧化合物生成机理，影响氮氧化合物生成量的因素主要有火焰温度、燃烧器区段氧浓度、燃烧产物在高温区停留时间和煤的特性，而降低氮氧化合物生成量的途径主要有两个方面：降低火焰温度，防止局部高温；降低过量空气系数和氧浓度，使煤粉在缺氧的条件下燃烧。 在各种降低NOx排放的技术中，低NOx燃烧技术采用最广、相对简单、经济并且有效。目前主要有以下几种形式：低过量空气燃烧、空气分级燃烧、燃料分级燃烧、烟气再循环。空气分级低氮燃烧技术是目前应用最广泛的低NOx燃烧技术，其主要原理是将燃烧所需的部分空气，一般称之为“分离燃尽风（SOFA）”，从炉膛上部送入，使锅炉的主燃烧器区域处于还原性气氛并在主燃烧器与SOFA燃烧器之间形成一段“还原区”，抑制NOx的生成并还原已生成的NOx，降低锅炉氮氧化物的排放。采用空气分级低NOx燃烧技术改造之后，炉膛的温度场分布将会发生较大变化，主要表现为主燃区温度降低，火焰中心上移。我公司低氮燃烧器改造也主要采用了空气分级技术。1低氮燃烧器对锅炉运行的影响 从很多电厂低氮燃烧器改造情况来看，普遍存在汽温（尤其是再热汽温）偏低，飞灰可燃物偏大的情况。主要受影响因素是锅炉的设
计情况及燃用煤质。通过燃烧调整、二次风配比、SOFA风配比，部分厂汽温参数基本达到了设计值，飞灰可燃物有明显降低。 低氮燃烧器改造后，炉内温度场的变化将会对炉膛出口烟温及汽温特性产生较大影响。这主要表现在以下两个方面： 1）纯从燃烧角度来讲，锅炉采用空气分级低氮燃烧技术改造之后，燃烧延迟，火焰中心上移，炉膛出口烟温上升，锅炉的过热汽温、再热汽温上升。 2）锅炉采用空气分级低氮燃烧技术改造之后，主燃区的温度下降较多，炉内温度分布更加均匀。水冷壁的沾污结渣情况会有很大改善，炉内水冷壁吸热增强，炉膛出口烟温下降，锅炉的过热汽温、再热汽温下降。 锅炉低氮燃烧改造之后的汽温特性变化情况主要受以上两个因素影响，哪个因素的影响占主导地位主要取决于锅炉的设计情况及燃用煤质情况。 从各厂空气分级低氮燃烧器运行情况来看，采用设计煤种，随着分离燃尽风（SOFA）风量的增加，主燃区过量空气系数降低，过热器温升、再热器温升均有较大增加。 2我公司低氮燃烧器的运行调整 我公司低氮燃烧器投运以来，主要问题有汽温偏低及甲乙侧汽温偏差大、飞灰可燃物偏大。从运行调整情况来看，建议从以下方面考虑：
低氮燃烧器改造的优缺点 近年来，有燃烧器厂家使用，炉膛下部缺氧燃烧，上部燃尽风补氧的方式。通过对该燃烧器的使用，有几点结论与大家分享一下：优点：1、低负荷燃烧平稳。因为减少了下部风量，使燃料在低浓度燃烧时，也非常平稳。甚至可以做到40%负荷稳定燃烧。2、低负荷时，炉膛火焰充满度较好。水冷壁吸热均匀。3、由于拉伸了燃烧区域，减弱了部分燃烧强度，在一定时间内，抑制了NOx的形成。缺点：1、由于减弱了下部炉膛的进风量，使下二次风的托扶能力减弱，排渣量增加，排渣含碳量增加。尤其是高负荷时。2、由于减弱了下部炉膛的进风，使风的刚性减弱，燃烧区域扩大，高负荷时，容易出现水冷壁结焦。3、由于炉膛下部缺氧燃烧，产生大量还原性气体，使灰熔点降低，甚至造成冷渣斗都有结焦的现象。4、由于燃烧区域的拉伸，在高负荷时期，会造成过热器超温，减温水量不足的现象。严重时，甚至造成屏过结焦。5、由于大量还原性气体和燃烧区域的扩大，使水冷壁中下部结焦严重，因脱焦造成的灭火、爆燃、损坏捞渣机现象都有发生。6、由于高负荷时的结焦影响了水冷壁吸热，使炉膛下部温度上升，而燃尽风由于位置只能对炉膛上部的烟气进行冷却，而对下部炉膛温度毫无影响，因此炉膛下部NOx的产生随着结焦而增加，高负荷持续时间越长，减少NOx的效果就越小，甚至超出原有NOx量。 7、炉膛下部燃烧挥发分，上部燃烧焦炭的理论，和煤粉燃烧“挥发份析出→挥发份燃烧→焦炭燃烧→表壳灰分剥离，挥发分随着表壳灰分的剥离不断析出”的理论不相符。因此，高负荷时，大量煤粉的燃
烧时间拉长，未完全燃烧的煤粉被带入烟道。造成飞灰含碳量增加。 8、由于燃尽风位置，使大量的送风在离开炉膛都未参加燃烧，而这部分热风也是从空预器吸收了大量热量的，因此会造成排烟温度过低的现象。尤其是在低负荷时。
低氮燃烧技术 1 水泥窑炉系统NO X形成机理大致介绍 2 现有低氮燃烧技术大致介绍 3 低氮燃烧技术的效果 4 改变燃料物化性能 5 提高生料易烧性 6、新型干法水泥应对脱硝的相应措施 1、水泥窑炉系统NO X形成机理大致介绍 1.1NO X的生成机理 窑炉内产生的NO X主要有三种形式，高温下N2与O2反应生成的热力型NO X、燃料中的固定氮生成的燃料型NO X、低温火焰下由于含碳自由基的存在生成的瞬时型NO X. 1.2热力型NO X：由于是燃烧反应的高温使得空气中的N2与O2直接反应而产生的，以煤为主要燃料的系统中，热力型NO X为辅。 一般燃烧过程中N2的含量变化不大，根据泽里多维奇机理，影响热力型NOX 生成量的主要因素有温度、氧含量、和反应时间。 热力型NOX产生过程是强的吸热反应，温度成为热力型NOX生成最显著影响因素。研究显示，温度在1500K以下时，NO生成速度很小，几乎不生成热力型NO，1800K以下时，NO生成量极少，大于1800K时，NO生成速度每100K约增加6-7倍。 温度在1500K以上时，NO2会快速分解为NO，在小于1500K时，NO将转变为NO2,一般废气中NO2占NO X的5-10%，排入大气中NO最终生成NO2，所以在计算环境影响量时，还是以NO2来计算。 可以说，窑炉内的温度及燃烧火焰的最高温度是影响热力型NO X生成量的一个重要指标，也最终决定了热力型NO X的最大生成量。因此，在窑炉设计中，尽量降低窑炉内的温度并减少可能产生的高温区域，特别是流场变化等原因而产生的局部高温区。燃烧器设计中，要具备相对均匀的燃烧区域来保证燃料的燃烧，降低火焰的最高温度。这些都是有效降低热力型NO X的有效办法。
所谓的低氮燃烧器是指燃料燃烧过程中NOx排放量低的燃烧器。传统的天然气锅炉燃烧器通常的NOx排放在120~150mg/m左右。而低氮燃烧器通常的NOx排放在30~80mg/m的左右。NOx排放在30 mg/m以下的通常称为超低氮燃烧器。锅炉低氮燃烧器厂家根据改造原理大致可分为以下几类： 1）阶段燃烧器：根据分级燃烧原理设计的阶段燃烧器，使燃料与空气分段混合燃烧，由于燃烧偏离理论当量比，故可降低氮的生成。 2）自身再循环燃烧器：一种是利用助燃空气的压头，把部分燃烧烟气吸回，进入燃烧器，与空气混合燃烧。由于烟气再循环，燃烧烟气的热容量大，燃烧温度降低，NOx减少，即烟气外循环。另一种自身再循环燃烧器是把部分烟气直接在燃烧器内进入再循环，并加入燃烧过程，此种燃烧器有抑制氧化氮和节能双重效果，即烟气内循环。 3）浓淡型燃烧器：其原理是使一部分燃料作过浓燃烧，另一部分燃料作过淡燃烧，但整体上空气量保持不变。由于两部分都在偏离化学当量比下燃烧，因而NOx都很低，这种燃烧又称为偏离燃烧或非化学当量燃烧。 4）分割火焰型燃烧器：其原理是把一个火焰分成数个小火焰，由于小火焰
散热面积大，火焰温度较低，使“热反应NO”有所下降。此外，火焰小缩短了氧、氮等气体在火焰中的停留时间，对“热反应NO”和“燃料NO”都有明显的抑制作用。 5）混合促进型燃烧器：烟气在高温区停留时间是影响NOx生成量的主要因素之一，改善燃烧与空气的混合，能够使火焰面的厚度减薄，在燃烧负荷不变的情况下，烟气在火焰面即高温区内停留时间缩短，因而使NOx的生成量降低。混合促进型燃烧器就是按照这种原理设计的。 中鼎锅炉股份是高新技术企业，拥有A级锅炉制造许可证和I、II类压力容器设计制造许可证、一级锅炉安装许可证，公司通过美国ASME认证，取得锅炉S和压力容器U钢印，公司还通过ISO9001国际质量体系认证、环境管理体系认证及职业健康管理体系认证。
低氮燃烧技术 Prepared on 24 November 2020
燃煤锅炉的低NO x燃烧技术NO x是对N2O、NO2、NO、N2O5以及PAN等氮氧化物的统称。在煤的燃 烧过程中，NO x生成物主要是NO和NO2，其中尤以NO是最为重要。实验表明，常规燃煤锅炉中NO生成量占NO x总量的90%以上，NO2只是在高温烟气 在急速冷却时由部分NO转化生成的。N2O之所以引起关注，是由于其在低温 燃烧的流化床锅炉中有较高的排放量，同是与地球变暖现象有关，对于N2O的生成和抑制的内容我们将结合流化床燃烧技术进行介绍。 因此在本章的讨论中，NO x即可以理解为NO和NO2。 一、燃煤锅炉NO x的生成机理 根据NO x中氮的来源及生成途径，燃煤锅炉中NO x的生成机理可以分为三类：即热力型、燃料型和快速型，在这三者中，又以燃料型为主。它们各自的生成量和炉膛温度的关系如图3-1所示。试验表明，燃煤过程生成的NO x中NO 占总量的90%，NO2只占5%～10%。 1、热力型NO x 热力型NO x是参与燃烧的空气中的氮在高温下氧化产生的，其生成过程是 一个不分支的链式反应，又称为捷里多维奇（Zeldovich）机理 →(3-1) O O2 2 O+ + → N N NO (3-2) 2 → N+ + NO O O (3-3) 2 如考虑下列反应 → +(3-4) N+ OH NO H 则称为扩大的捷里多维奇机理。由于N≡N三键键能很高，因此空气中的氮非常稳定，在室温下，几乎没有NO x生成。但随着温度的升高，根据阿仑尼乌斯（Arrhenius）定律，化学反应速率按指数规律迅速增加。实验表明，当温度超 过1200℃时，已经有少量的NO x生成，在超过1500℃后，温度每增加100℃，反应速率将增加6～7倍，NO x的生成量也有明显的增加，如图3-1所示。 但总体上来说，热力型NO x的反应速度要比燃烧反应慢，而且温度对其生 成起着决定性的影响。对于煤的燃烧过程，通常热力型NO x不是主要的，可以
35吨链条炉排燃煤锅炉 低氮燃烧工程 技术方案 西安鑫龙能源技术服务有限公司有限公司 2013年12月 目录
一、公司简介.................................................... 2... 二、工程概况................................................... 4.. 三、客户资料及设备工况分析..................................... 5.. 1.客户提供资料............................................ 5... 2. 工况分析................................................ 6... 四、设计所遵循的标准........................................... 7... 五、低氮燃烧技术方案........................................... 8... 1.方案制定原则............................................ 8... 2. 在线式低氮燃烧系统概述.................................. 9.. 3. 设备技术说明............................................ 1.1. 4. 设备规格............................................... 2..2. 5. 设备的技术特点.......................................... 2.3. 6. 电气及控制系统.......................................... 2.5. 六. 设备供货范围及性能指标..................................... 2..6 1. 设备供货范围........................................... 2..6. 2.设备供货分交点.......................................... 2.7. 3. 低氮燃烧系统的性能指标：................................ 2..7 七、设备的制造、安装、调试、培训............................... 2.7 1. 设备制造............................................... 2..7. 2. 包装和运输............................................. 2..8. 3. 安装和调试............................................. 2..8. 八、运行、维护和检修 (33)
海螺白马山低氮分级燃烧技术脱氮效率达30% 纯阅读来源：安徽海螺集团白马山水泥厂崔少俊发布日期：2015-01-20 通过对缩口尺寸、撒料板角度、分解炉燃烧器角度、新增三次风管尺寸等关键部位数据进行技改后，经过分级燃烧脱氮和精细化操作的摸索，现生产线产量稳定，质量受控，脱氮效率达到30％以上，达到了明显的环保减排目的。 摘要：通过对缩口尺寸、撒料板角度、分解炉燃烧器角度、新增三次风管尺寸等关键部位数据进行技改后，经过分级燃烧脱氮和精细化操作的摸索，现生产线产量稳定，质量受控，脱氮效率达到30％以上，达到了明显的环保减排目的。 0 前言 为响应《国家环境保护“十二五”规划》中把氮氧化物降低10％的“十二五”目标值，2012年12月26日，海螺(295.04元/吨，-0.14%)集团白马山水泥厂5000t／d生产线脱氮技改项目正式启动，于2013年1月11日改造结束。 技改前，我公司参与了优化设计；技改过程中，则进行实时跟踪监控，严格按图纸施工，以确保技改后缩口尺寸、撒料板角
度、分解炉燃烧器角度、新增三次风管尺寸等关键部位数据与图纸相符合。技改后，经过分级燃烧脱氮和精细化操作的摸索，现生产线产量稳定，质量受控，脱氮效率达到30％以上，达到了明显的环保减排目的。 1 技改方案 白马山5000t／d新型干法线的窑尾系统采用了GDC预热分解系统。如何保持和发挥CDC预热分解的优势，同时又充分满足低氮分级燃烧的需求，成为技改的关键。图1为CDC分解炉脱氮改造示意图。 水泥熟料生产过程中，燃料燃烧产生的NOx，主要由燃料型NOx、热力型NOx，两种类型。其中燃料型NOx是由燃料和原料中的氮氧化物反应生成；热力型NOx主要是由在温度高于1 500℃时，空气中的N2和O2反应而生成。回转窑中烧成带火焰温度高达1 500℃以上，除产生燃料型NO X外，大量助燃空气中的氮在高温下被氧化产生大量的热力型NOx。分解炉
【最新整理，下载后即可编辑】 锅炉低氮燃烧技术优化改造 施 工 方 案 编制： 批准： 审核：
响应国家“节能减排”号召，计划对其135MW燃煤锅炉进行低NOx燃烧技术改造，锅炉本体采用钢筋混凝土结构，П型露天布置、固态排渣及平衡通风，采用中储式钢球磨煤机制粉系统，热风送粉四角直流燃烧器燃烧系统。 一、改造范围 根据锅炉燃烧器改造要实现的效果，本方案涉及以下范围内的改造： 1.四角三层一次风室整体旋转2度；切园由?300改变为? 760 2.更换上二次风、中上二次风、中下二次风、下二次风4 层，四角共计16件二次风喷口。 3.中上二次风位置的三次风更换新三次风室后移位安装于 下二次风位置，四角共计8件 4.箱壳、保温改造4角 5.更换上下三次风室组件8套 6.三次风管路改造4角二层 7.一次风管路改造4角三层
8.Sofa燃烧器移位4角 9.Sofa风道改造4角 10.Sofa管屏改造4角 11.辅助设备电缆等移位4角 二、施工工艺及方法 1 25T汽车吊及卷扬机布置工序卡 1.1用25T吊车将新旧设备吊运至9m层。 1.2在9m层平台设置四台3t卷扬机，具体布置按现场吊装需要确定。 2 旧燃烧器拆除工序卡 2.1在炉膛的水冷壁转折角上部搭设脚手架，水冷壁早标高位置用切割机切割并且封堵。 2.2按照设计要求，对旧燃尽风做保护性拆除，首先拆除一次风 弯头和煤粉管弯头部分，并将开口部分密封； 2.3拆除的旧燃烧器喷口及弯头移至电厂指定位置放置。 3 新燃烧器检查工序卡 3.1新燃烧器及水冷壁管到达现场后，首先对其进行外观检查， 核实其水冷壁长度，确定炉膛燃烧器放置处的开口尺寸；
分段燃烧、低氮燃烧器的研究 西北电力建设调试施工研究所西安市长乐西路3号邮编 710032 王万海 [摘要] 降低煤燃烧中污染物的排放，减少大气环境的污染日益成为人们所关注；本文介绍英国巴布克公司（MBEL）制造的采用分段燃烧的低氮燃烧器，以供今 后燃烧系统的设计及老厂改造中借鉴。 [关键词]分段燃烧低NOX 燃烧 前言 燃料燃烧是人类利用能源的主要方法之一，随着我国经济增长，化石燃料的消耗量随之今后几十年内化石燃料将仍是我国的主要能源，锅炉是将燃料是化学能转化为热能的主要设备，是目前最大的固体污染物排放源；煤燃烧所引起的环境问题日益引起人们的关注，对煤燃烧污染排放的控制要求也越来越严格，煤燃烧生成的的污染物主要包括氮氧化学物（NOX）硫氧化物（SOX）碳氧化物（CO和CO2）碳氢化合物（CXHY）和粉尘；减少这些污染的方法主要分三类：燃料前对燃料进行净化，提纯等处理；其次是在燃料中采取措施，如采用循环硫化床锅炉、炉顶喷钙、低氮燃烧等方法；还有在燃烧后对燃料产物的处理，如烟气脱硫、脱硝等。 本文将介绍燃料中减少NOX生成的燃烧器 1.低氮燃烧的结构及燃烧系统 如图所示是MBEL制造的低氮旋流燃烧器，中心为点火油枪及油枪提供辅燃风的中心风，其外层为携带煤粉的一次风，其余辅燃二次风分两部分进入喷燃器，为煤粉燃烧提供不足的燃烧空气，空气过剩系数约0.95-1.05。 燃烧器分别布置在锅炉的前后墙，如图2所示，具有较大的燃烧器间距，燃烧器放热效率低，有助于限制NOX的形成。 制粉系统采用动态旋转分离器，得到转细的煤粉，煤粉细度为：通过80筛子为99.5%通过200目筛子为88%。 2.使用效果及分析 在运行中，由于使用了旋流分离器和较细的煤粉，着火稳定性好和断油负
低氮分级燃烧技术介绍 Prepared on 22 November 2020
低氮分级燃烧技术 一.低NO x优化燃烧技术的分类及比较 为了实现清洁燃烧，目前降低燃烧中NO、排放污染的技术措施可分为两大类：一类是炉内脱氮，另一类是尾部脱氮。 炉内脱氮 炉内脱氮就是采用各种燃烧技术手段来控制燃烧过程中NO x的生成，又称低NO x燃烧技术，下表给出了现有几种典型炉内脱氮技术的比较。 表2
尾部脱氮 尾部脱氮又称烟气净化技术，即把尾部烟气中已经生成的氮氧化物还原或吸附，从而降低NO x排放。烟气脱氮的处理方法可分为：催化还原法、液体吸收法和吸附法三大类。 催化还原法是在催化剂作用下，利用还原剂将NO x还原为无害的N2。这种方法虽然投资和运转费用高，且需消耗氨和燃料，但由于对NO x效率很高，设备紧凑，故在国外得到了广泛应用，催化还原法可分为选择性非催化还原法和选择性催化还原法相比，设备简单、运转资金少，是一种有吸引力的技术。 液体吸收法是用水或者其他溶液吸收烟气中的NO x。该法工艺简单，能够以硝酸盐等形式回收N进行综合利用，但是吸收效率不高。 吸附法是用吸附剂对烟气中的NO x进行吸附，然后在一定条件下使被吸附的NO x脱附回收，同时吸附剂再生。此法的NO x脱除率非常高，并且能回收利用。但一次性投资很高。 炉内脱氮与尾部脱氮相比，具有应用广泛、结构简单、经济有效等优点。表2中各种低NO x燃烧技术是降低燃煤锅炉NO x排放最主要也是比较成熟的技术措施。一般情况下，这些措施最多能达到50%的脱除率。当要进一步提高脱除率时，就要考虑采用尾部烟气脱氮的技术措施，SCR和SNCR法能大幅度地把NO x排放量降低到200mg/m3，但它的设备昂贵、运行费用很高。 根据我国发展现状和当前经济实力还不雄厚的国情，以及相对宽松的国家标准CB13223一2003，在今后相当长一段时间内，我国更适合发展投资少、效
低氮燃烧炉内脱硝技术介绍 低NOx燃烧方案 NO系列低NOx燃烬风系统是LPAmina公司的核心技术，主要由NO30、NO50、NO70三大方案组成。低NOx系统基于空气分级原理，通过增加燃烬风系统降低NOx排放量，同时兼顾强化燃烧、进步燃烧效率，防止结渣、高温腐蚀，优化机组性能等。我们针对不同客户情况，使用相应的燃烧布置方案。尽可能的保存原结构，保持锅炉运行参数不发生变化，实现改造的有效性和经济性。 低NOx方案的制定以对机组的全面了解和正确分析为条件，它涉及对机组设计、运行的数据的广泛采集和对比验证，方案设计基于公道有效的机组信息，采用计算流体力学模拟软件，并结合综合模拟试验，对机组改造前后的情况进行比对，保证改造的有效性，经济性和可靠性。 针对不同锅炉的低NOx解决方案 LPAmina根据客户需求提供一系列的低NOx解决方案。在美国有25%的电厂采用了我们的技术，应用在四角切圆、墙式燃炉和W火焰等形式的锅炉项目上，机组大小从50MW到1000MW。我们的方案基于对整个燃烧系统的评估，通常会包括燃烧器改造、增加OFA或SOFA等，达到降低NOx，减少结渣，进步锅炉效率的目的。 四角切圆炉解决方案 LPAmina提供三种方案帮助客户降低NOx。NO30方案保持原有风箱高度，压缩主燃烧区，尽可能利用原有OFA喷口。如锅炉没有OFA喷口，就需要改造现有风箱，转移一部分空气到顶部喷口。主风箱的顶二次风及上层煤粉喷口位置通常被用来安装新的OFA喷口。在这种情况下，主要是通过减少主燃烧区的氧气量达到减少燃料型NOx的目的。
NO50方案采用了火上风(SOFA)技术。在实验室和实际应用中均已证实:SOFA喷口与主燃烧区域间隔较远，能够很大程度上减少NOx的天生。NO30方案相对简单，由于它的OFA流量小，间隔主燃烧区近，降低NOx的能力有限，而NO50方案，间隔增加，风量增加，减少NOx 的能力也有较大的进步。由于SOFA风与主燃烧区域分离，使得主燃烧区处于富燃料状态，这将有利于燃料型NOx转化成N２成分。同时，分级燃烧避免了炉内局部温度过高，这样也有利于减少热力型NOx的天生。 NO70方案综合了NO30和NO50，NO70能够最大程度上进行空气分级，是降低NOx最有效的方法。 墙式锅炉解决方案 No70R低氮燃烧器应用于燃煤或煤油混燃的墙式燃炉。在全世界安装使用超过2000支。同四角切圆锅炉解决方案相同，No70R燃烧器在垂直和水平方向产生分级燃烧效果。通过使用专利的文丘里喷口和低旋分配器，可以有效降低NOx。在喷口中心一次风聚集，形成富燃料区域，当通过分配器后，煤粉流被叶片分成四股，这些煤粉流螺旋状进进炉膛，产生煤粉与二次风的逐步混合。二次风依次通过挡板、燃烧器筒身及导流板进进炉膛，在燃烧器出口形成富燃料区，能有效降低燃料型NOx，同时降低了火焰的峰值温度，使得热力型NOx减少。 产品特性： 降低NOx：单独使用NO70R低氮燃烧器最高可降低50%的NOx排放，配合使用SOFA系统，效果可达70%； 对UBC的影响：基本不会对UBC和锅炉效率产生影响； 两个独立通道控制气流，低旋分配器产生的分股气流能很好的保持风/粉比。 能有效降低燃料型NOx，同时降低了火焰的峰值温度，使得热力型NOx减少。
目录1、工程概况 2、编制依据 3、施工前应具备的条件 4、主要施工机具(机械) 5、作业程序 6、施工要求 7、安全措施
1工程概况 太仓港协鑫发电有限公司三期（2×320MW）机组脱硫脱硝改造工程，规划改造脱硫装置、同步新增二台脱硝装置，并根据需要对原吸收塔、烟囱、引风机、空预器、低氮燃烧器（含微油点火装置）等进行改造。 三期（2×320MW）机组，锅炉为亚临界控制循环汽包锅炉，单炉膛 型露天布置，中速磨正压直吹制粉系统，直流式煤粉燃烧器四角布置，切圆燃烧，摆动燃烧器调节再热汽温，喷水减温调节过热汽温，一次再热，平衡通风，三分仓容克式空气予热器，水力除渣，全钢构架，悬吊结构，燃用烟煤。 针对本次改造所要达到的目的以及锅炉目前存在的问题，基本的改造范围如下。 1、主燃烧器区一二次风组件（二次风喷口、一次风喷口、一次风喷嘴体、一次风入口弯头）； 2、新增高位燃尽风系统（燃尽风管道、膨胀节、燃尽风风箱、挡板风箱、燃尽风喷嘴、执行机构及附件等）； 3、水冷壁（燃尽风区域水冷壁弯管及修整管）； 4、原点火器、油枪、火检利旧，保护性拆除及恢复； 5、电气、仪表及控制（电源盘、控制柜、电缆等）； 6、附属系统（支吊架、楼梯平台、检修起吊设施、防腐、保温设计等）； 7、其它（设计和设备供货、技术服务及培训、设备标识、安全标识）。 8、改造区域水冷壁管屏吹灰器弯管全部拉直 9、改造区域保留三层观火孔 10、微油点火系统与锅炉油枪油站接口位置变更为油站进油母管电动调门和手动门之间 2编制依据 1.1工程建设标准强制性条文《电力工程部分》2006版 1.2《电力建设施工及验收技术规范》（锅炉机组篇） DL/T5047-1995 1.3电力建设施工质量验收及评定规程第2部分锅炉机组 DL/T5210.2-2009
燃煤锅炉的低NO x 燃烧技术 NO x 是对N 2O 、NO 2、NO 、N 2O 5以及PAN 等氮氧化物的统称。在煤的燃烧过程中，NO x 生成物主要是NO 和NO 2，其中尤以NO 是最为重要。实验表明，常规燃煤锅炉中NO 生成量占NO x 总量的90%以上，NO 2只是在高温烟气在急速冷却时由部分NO 转化生成 的。N 2O 之所以引起关注，是由于其在低温燃烧的流化床锅炉中有较高的排放量，同 是与地球变暖现象有关，对于N 2O 的生成和抑制的内容我们将结合流化床燃烧技术 进行介绍。 因此在本章的讨论中，NO x 即可以理解为NO 和NO 2。 一、燃煤锅炉NO x 的生成机理 根据NO x 中氮的来源及生成途径，燃煤锅炉中NO x 的生成机理可以分为三类： 即热力型、燃料型和快速型，在这三者中，又以燃料型为主。它们各自的生成量和炉膛温度的关系如图3-1所示。试验表明，燃煤过程生成的NO x 中NO 占总量的90%，NO 2只占5%～10%。 1、热力型NO x 热力型NO x 是参与燃烧的空气中的氮在高温下氧化产生的，其生成过程是一个不分支的链式反应，又称为捷里多维奇（Zeldovich ）机理 O O 22 (3-1)
(3-2) N → + NO O+ N 2 (3-3) + → NO O O N+ 2 如考虑下列反应 → N+ +(3-4) OH NO H 则称为扩大的捷里多维奇机理。由于N≡N三键键能很高，因此空气中的氮非常稳定，在室温下，几乎没有NO x生成。但随着温度的升高，根据阿仑尼乌斯（Arrhenius）定律，化学反应速率按指数规律迅速增加。实验表明，当温度超过1200℃时，已经有少量的NO x生成，在超过1500℃后，温度每增加100℃，反应速率将增加6～7倍，NO x的生成量也有明显的增加，如图3-1所示。 但总体上来说，热力型NO x的反应速度要比燃烧反应慢，而且温度对其生成起着决定性的影响。对于煤的燃烧过程，通常热力型NO x不是主要的，可以不予考虑。一般来说通过降低火焰温度、控制氧浓度以及缩短煤在高温区的停留时间可以抑制热力型NO x的生成。 2、快速型NO x 快速型NO x中的氮的来源也是空气中的氮，但它是遵循一条不同于捷里多维奇机理的途径而快速生成的。其生成机理十分复杂，如图3-2所示。 通常认为快速型NO x是由燃烧过程中的形成活跃的中间产物CH 与空气中的氮反 i 应形成HCN、NH和N等，再进一步氧化而形成的。在煤的燃烧过程中，煤炭挥发分
锅炉低氮燃烧技术优化改造 编制： ________________ 批准： ________________ 审核： ________________ 响应国家“节能减排”号召，计划对其135MW燃煤锅炉进行低NOR然烧技术 改造，锅炉本体采用钢筋混凝土结构，n型露天布置、固态排渣及平衡通风，采 用中储式钢球磨煤机制粉系统，热风送粉四角直流燃烧器燃烧系统。 一、改造范围 根据锅炉燃烧器改造要实现的效果，本方案涉及以下范围内的改造： 1. 四角三层一次风室整体旋转2度；切园由？300改变为？760 2. 更换上二次风、中上二次风、中下二次风、下二次风4层，四角共计16 件二次风喷口。 3. 中上二次风位置的三次风更换新三次风室后移位安装于下二次风位置， 四角共计8件
4. 箱壳、保温改造4角 5. 更换上下三次风室组件8套 6. 三次风管路改造4角二层 7. 一次风管路改造4角三层 8. Sofa燃烧器移位4角 9. Sofa风道改造4角 10. Sofa管屏改造4角 11. 辅助设备电缆等移位4角 二、施工工艺及方法 125T汽车吊及卷扬机布置工序卡 1.1用25T吊车将新旧设备吊运至9m层。 1.2在9m层平台设置四台3t卷扬机，具体布置按现场吊装需要确定。 2旧燃烧器拆除工序卡 2.1在炉膛的水冷壁转折角上部搭设脚手架，水冷壁早标高位置用切割机切割并且封堵。 2.2按照设计要求，对旧燃尽风做保护性拆除，首先拆除一次风弯头和煤粉管弯头部分，并将开口部分密 封； 2.3拆除的旧燃烧器喷口及弯头移至电厂指定位置放置。 3新燃烧器检查工序卡 3.1新燃烧器及水冷壁管到达现场后，首先对其进行外观检查，核实其水冷壁长度，确定炉膛燃烧器放置 处的开口尺寸； 3.2对角线检查燃烧器水冷壁部分是否方正，检查水冷壁管排有无明显损伤，检 查各部位的焊接状况，有无漏焊或焊接质量过差的问题，及时对其修整; 3.3对水冷壁管进行通球试验； 3.4