低氮燃烧器改造后出现的问题分析及治理对策
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燃气锅炉低氮排放改造后运行问题剖析摘要:简要介绍燃气锅炉NOx生成机理,介绍烟气再循环、分级扩散燃烧、预混燃烧等低氮燃烧技术,结合锅炉低氮改造实例,介绍仪控策略,梳理锅炉低氮改造过程中主要问题,如型式试验与实物不符等,提出锅炉低氮改造注意事项。
关键词:燃气锅炉;低氮改造1.NOx的生成机理在燃烧过程中形成的NOx主要为NO和NO2。
根据燃烧中生成的NOx机理不同,主要分为“热力型NOx”“快速型NOx”和“燃料型NOx”三种。
热力型NOx。
燃烧过程中,氮气在高温下持续氧化生成的NOx,即为热力型NOx。
捷里道维奇机理:当温度低于1500℃时,热力NOx的生成量很少;高于1500℃时,温度每升高100℃,反应速度将增大6-7倍,NOx的生成呈指数上升趋势。
过剩空气系数影响氧气浓度和燃烧温度。
当过剩空气系数接近 1.0时,NOx生成浓度最大。
因为当过剩空气系数远小于1.0时,燃料过浓,氧不易与氮气生成NO。
而当过剩空气系数远大于1.0时,燃烧温度降低,NO也减少。
2.低氮改造技术(1)烟气再循环烟气再循环是最为广泛应用的燃气锅炉低氮改造技术之一,通过提取一部分烟气送回燃烧区,利用惰性气体稀释燃烧区氧浓度、降低燃烧区温度,从而降低燃烧过程NOx的生成。
烟气再循环分为外部循环和内部循环,内部烟气再循环需通过燃烧器与炉膛总体结构化设计,通过燃烧器和炉膛的结构化设计,主要燃气和空气的高速射流卷吸效应,使得烟气在炉膛内形成回流,参与二次燃烧。
外部烟气再循环通过一个外部管道,连接烟道、空气风门两侧,使得烟气与空气进行混合后,进入燃烧区。
(2)空气分级燃烧空气分级燃烧通过燃烧器喷射口分层、分段布置,实现空气分阶段与燃料混合燃烧。
第一阶段燃烧得不到充分的氧气,形成贫氧燃烧区,对NOx生成有着明显的抑制作用。
第二阶段的剩余空气在进入炉膛后,与“贫氧燃烧”后的烟气混合再次燃烧。
空气分级燃烧方案中燃料最终还是完全燃烧了,但燃烧过程中的火焰峰值和平均温度大幅降低,使得NOx产生量大幅减少。
DOI:10.16661/ki.1672-3791.2017.26.043锅炉低氮燃烧器改造后受热面超温原因分析及预防控制陈钢(大唐户县第二热电厂 陕西西安 710302)摘 要:锅炉低氮燃烧器改造后,在加减负荷过程中,受热面经常会发生超温现象,尤其是在过热器后屏部分管件及低温过热器部分管件表现比较明显。
经常超温使受热面疲劳损耗增加,严重影响受热面的寿命,长时间的超温可能导致受热面爆破,威胁到机组的安全运行。
本文主要对低氮燃烧器改造后超温原因进行了分析,并提出了预防控制的措施。
关键词:低氮燃烧器 改造 超温 预防 控制中图分类号:TM62 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2017)09(b)-0043-021 设备情况简介该厂锅炉由哈尔滨锅炉厂有限责任公司制造,型号为HG-1025/17.5-Y M,为亚临界、自然循环、单炉膛、一次中间再热、直流摆动燃烧器、固态排渣燃煤汽包炉。
采用四角切向布置的全摆动燃烧器,四角同步,燃烧器可做整体±30℃的上下摆动,共设五层一次风喷口。
2014年进行了低氮燃烧器改造,以降低锅炉出口NOX排放。
2 问题描述该厂在低氮燃烧器改造前,受热面很少有超温,出现超温的情况基本都在机组刚并网带负荷阶段,由于加负荷速度过快,压力较低,为尽快提高过热器压力,煤量增加较多、较快,造成受热面超温;正常运行中则几乎不会出现受热面管壁超温的情况。
低氮燃烧器改造后,过热器后屏部分管件,尤其是后屏#6组件6号管、后屏#6组件11号管、后屏#6组件13号管在运行中经常会出现超温报警(报警值520℃,超温值530℃),尤其在高负荷运行时常会发生管壁报警的情况;低温过热器部分组件在低负荷时(报警值470℃,超温值480℃)易出现超温的情况。
3 超温原因分析3.1 过热器后屏管壁超温的原因分析(1)低氮燃烧器改造后,炉膛出口温度升高。
部分二次风经S OFA喷口进入炉内,在整个燃烧器区域二次风量较原来减少较多,为抑制NOX的生成,煤粉处于欠氧燃烧的状态,并未能充分燃烧,燃烧过程被延长到S OFA区域,原E 层喷燃器距离屏底为18.516m,现在SOFA中心距离屏底为11.184m,煤粉燃烧区域距离屏底距离明显缩短。
燃气锅炉低氮改造后常见故障原因分析及应对措施发布时间:2021-11-04T06:55:02.324Z 来源:《中国科技人才》2021年第21期作者:王玉军[导读] 导致许多重要技术的关键点还处在摸索阶段,这也引发了我国许多地区低氮改造燃气锅炉的应用推广问题。
永年县海翔机械厂河北邯郸 057150摘要:本文结合工程实践,针对燃气锅炉低氮改造后发生的常见故障应用低氮燃烧技术原理进行分析,寻找出对应的解决措施,为燃气锅炉技术、运行相关人员提供帮助。
关键词:燃气锅炉;低氮改造;常见故障原因现阶段国家大力促进针对燃气锅炉进行低氮改造的计划,从宏观角度来看,这一举措为治理雾霾作出了十分积极的贡献,但从细节的角度入手进行分析,我国现阶段燃气锅炉低氮改造由于存在实际应用时间相对较短的客观情况,导致许多重要技术的关键点还处在摸索阶段,这也引发了我国许多地区低氮改造燃气锅炉的应用推广问题。
一、燃气锅炉低氮改造后常见故障第一,锅炉的出力降低:为了充分保障排放气体符合标准,选择使锅炉降低负荷运行。
第二,设备震动:在运行的过程中,锅炉燃烧机的风机、烟道等出现震动。
第三,噪声:锅炉在运行的过程中炉膛内部出现燃烧噪声。
第四,故障频次增加:燃烧机停机次数呈现上涨的趋势,严重的可能无法通过进行正常重启。
二、燃气锅炉低氮改造后常见故障原因分析及应对措施(一)锅炉出力降低为充分保障氮氧化物的实际排放能够达到相关标准,一般采取针对性措施降低炉膛内部火焰的平均温度,避免燃烧高温区域的出现。
这一技术措施会引起锅炉内部的容积热负荷受到限制,导致锅炉没有办法以相关设计标准达到满负荷状态平稳运行。
当前,许多锅炉厂家为了使锅炉能够充分适应低氮改造的大趋势,相应地制造出了容积扩大的低氮型锅炉。
为充分保障炉膛内部温度的降低,许多低氮燃烧器会选择应用高的过量空气系数燃烧,通过加大燃烧机鼓风量来进一步对燃烧过程产生的烟气进行冷却。
这种运行方式会导致后续烟气的总量加大,引发系统性阻力的升高,对锅炉的高负荷运行造成限制。
科技风2017年(月上水利电力D01:10.19392/ki.1671-7341.201715164低氮燃烧器改造后汽温异常的分析解决李磊国家电投南阳热电有限责任公司河南南阳473000摘要::针对某厂#1、2炉低氮燃烧器改造后,降负荷过程中锅炉主、再热汽温下降过快的问题,进行原因分析,重点总结了锅 炉改造后燃烧调整方式,提出了优化燃烧的具体方案,解决了负荷变化时锅炉主、再热汽温波动大的问题,提高了机组安全性和经 济性,具有一定的借鉴意义。
关键词::低氮燃烧器改造#汽温低#原因分析#S0F A某厂#1 $2炉于2014年09月' 12月机组超低排放改造期间,相继完成低氮燃烧器改造任务,改造后,机组80v的排放符合火电厂排放限值50mg/N m3的要求,同时也产生一些后续问题,如负荷变化时锅炉主、再热汽温波动大现象,针对该问题,本文通过对低氮燃烧器改造后的汽温特性进行研究,总结了提高汽温的手段。
1锅炉设备概况某厂2 k210M W机组配备东方锅炉厂生产的D G670/13.7 -20型锅炉,超高压、自然循环、单炉膛四角切圆燃烧、一次中间再热、平衡通风、半露天布置、全钢构架、全悬吊结构、回转式空气预热器、“2’型布置煤粉固态排渣锅炉。
煤粉燃烧器布置在炉膛四角,下层燃烧器为等离子点火燃烧器,二、三、四层燃烧器是百叶窗水平浓淡直流型低N0x燃烧器,用于提高燃烧器的低负荷稳燃,防止结渣以及降低80v的排放量。
假想切圆的直径分别为5391m m、5736m m的逆时针切圆。
2锅炉低氮燃烧器改造情况针对某厂锅炉特点和实际燃用煤种特性,及改造后氮氧化物排放控制目标,采用多空气分级低N0x燃烧技术,对现有燃烧器进行综合改造,具体改造方案如下:(1) 在主燃烧器上方布置两组S0F A燃烧器,即LS0F A和H S0F A,各两层。
(2) S0F A燃烧器可以垂直方向上下摆动±30。
,同时可以 水平方向摆动± 15° -每个喷嘴均有调节风门挡板,喷嘴风量根据要求进行调节。
低氮燃烧器改造后燃烧调整探讨摘要:陕西宝鸡第二发电有限责任公司锅炉低氮燃烧器改造后,主、再热汽温偏低,主、再热汽温平均值均不足530℃,大大降低了机组经济性;同时锅炉左右侧氧量摆动大、过热器两侧蒸汽温度偏差大、高再壁温高等问题,严重威胁锅炉安全性和经济性。
因此优化运行方式,在锅炉低氮燃烧模式下如何提高汽温,降低高再壁温,如何保证锅炉安全经济运行成为本文主要分析探讨内容。
关键词:锅炉;低氮燃烧器;燃烧器摆角;二次风挡板一、现状及存在问题分析:陕西宝二锅炉燃烧器至2014年底,全部改造为山东烟台龙源电力技术股份有限公司设计生产的双尺度低氮燃烧器。
燃烧器采用同心反切的四角切圆燃烧方式:所有一次风和端部二次风、燃尽风按逆时针(由炉膛顶部俯视)旋转并在炉膛中心构成Φ724mm和Φ1032mm两个假想切圆,其余二次风射流与一次风射流之间偏置5°顺时针反向切入,形成横向空气分级。
燃烧器为直流摆动式煤粉燃烧器,六层布置,均等配风,一台磨煤机带一层一次风喷口,一、二次风间隔布置。
A层一次风布置微油点火装置,其余5层一次风全部采用上下浓淡中间带稳燃钝体的燃烧器。
在主燃烧器上方布置4层高位燃尽风SOFA喷口,分配足量的SOFA燃尽风量,SOFA喷口可同时做上下左右摆动。
燃烧器与二次风大风箱连接,大风箱布置在锅炉两侧水冷壁上,并与水冷壁和钢性梁连为一体。
低氮燃烧器改造前,氮氧化物的排放在400mg/m3左右,通过低氮燃烧器改造,脱硝入口氮氧化物的排放控制在200mg/m3以下左右,降氮效果极为明显。
但与原来的直流四角切圆喷燃器相比较,在参数控制方面也带来一些弊端,主要表现为以下几点:1、改造后,炉内燃烧工况发生很大变化,炉内吸热较以前增大,炉膛出口烟温下降,过热器一级入口温度较改造前下降40℃左右,造成过热器经常无减温水。
主、再热汽温平均值均不足530℃,降低了郎肯循环的热效率;在变工况下,特别是AGC投入后,过、再热汽温调整难度加大,容易出现低汽温。
锅炉低氮燃烧器改造后存在的问题与对策(三)河北艺能锅炉有限责任公司对策目前,燃煤电厂锅炉低氮燃烧技术尚未全部完成改造,同时该技术的应用中出现的问题正逐渐暴露,根据已发现问题,研究对策如下:1、改造前的充分评估锅炉的排放指标尤其是NOx的排放浓度与煤种、锅炉选型、燃烧器型式密切相关,对于在运锅炉,炉型已确定,但由于近年来,燃煤电厂为了增加营利能力和应对多变电煤的市场,锅炉燃用的煤质大多进行掺混且劣于原设计煤种,因此低氮燃烧技术改造前,首先应充分评估锅炉现有主要燃用煤种和常用煤种,在改造可行性论证中由于煤种选定不当造成改造后NOx减排效果不明显并产生新的问题的不乏其数,其次是对在运锅炉进行摸底试验,充分评估锅炉运行中存在的燃烧性能、蒸汽参数、受热面壁温、结焦结渣、运行调整、热工自动等方面的问题,提出科学合理改造预期目标,权衡锅炉经济指标和环保指标,并通过改造有效改善现有存在的问题。
2、科学的燃烧运行优化调整锅炉低氮燃烧技术改造后,燃烧器的型式已确定,但对于不同的煤种,燃烧条件的不同、锅炉负荷的不同、燃烧温度的变化、所需的空气量不同,NOx的生成量将会变化,所以锅炉运行方式将起主导作用,因此降低NOx 排放量的主要措施是燃烧优化调整,并且在满足环保排放要求的前提下要最大程度兼顾运行经济性。
具体措施如下:3、炉内分层配煤混烧结合锅炉的配煤掺烧,在兼顾排放浓度、稳燃等方面条件下最大程度消化经济煤种,建议烟煤宜在配置下层燃烧器保锅炉稳燃;褐煤挥发分高宜配置在中间层燃烧器低氧燃烧可控制NOx的产生;贫煤宜配置在上层燃烧器有利于着火和二次分级燃烧。
同时各磨煤机应根据不同煤种确定其合理的经济煤粉细度。
4、根据煤种、负荷配风额定负荷工况下,烟煤挥发分高在下层燃烧器主要用于稳燃,宜配中等风,如配以大风量则不利于控制NOx 的产生和整个炉内的低氧燃烧;褐煤若配以大风量则NOx的生成量较大,宜少配风;贫煤、无烟煤挥发分低,为确保燃烬宜多配风。
发电厂锅炉低氮燃烧技术的问题与分析摘要:节能减排是我国可持续发展的一项长远发展战略,是我国的基本国策。
当前,实现节能减排的目标面临着十分严峻的形势。
氮氧化物是火力发电厂锅炉排放的大气污染物之一。
锅炉的运行排放着大量的氮氧化物,本文就发电厂锅炉的运行产生氮氧化物的原理,以及低氮燃烧技术存在的问题,探讨如何降低锅炉烟气中的氮氧化物的含量,有效地实现节能减排的目的。
关键词:发电厂;锅炉;氮氧化物;燃烧技术;节能减排一、锅炉氮燃烧产生原理在火力发电厂锅炉燃烧产生的氮氧化物中通常包含着2种成分,一中是NO2,含量大概在5%-10%左右,剩下的大量的是NO,含量在90%左右,占大部分。
氮氧化物中的NO在氧气的作用下就会生成NO2,在锅炉中NO的形成通常分为如下三种方式:1.燃料类型的NO燃料型类型的NO产生的方式是以化合物形式存在于燃料中的氮原子,在锅炉燃烧过程中被氧化而生成的。
其生成温度为600~700摄氏度,化石燃料中的氮通常是煤炭燃烧过程中产生的NOX的最主要的来源,通常燃料类型的NO相比其他类型的NO更加容易的生成。
通常在锅炉中的NOX的60%~80%是由于燃料燃烧形成的,燃料中的氮比空气中的氮容易生NO,在实际生产中由于燃煤种类的不同,燃烧产生气体中的含氮量有所不同。
2.热力类型的NO热力类型的NO,通常是由于空气中的氮气和氧气在高温下产生,在锅炉中经过燃烧生成NOX,而在该类型下影响空气中氮转化为为当氧化物的各种影响因子中,温度占了相当大的一个因素,据一项研究表明,当锅炉中的燃烧温度高于1500摄氏度的时候NO生成量会成指数规律性的速效增加,其他的几个因素,包括在高温下停留的时间,氧气的浓度大小都与NO的形成成正比,如果减少在高温下的停留的时间,降低氧气的浓度的时候就可以在一定范围内降低NOX产生的数量。
3.快速类型的NO快速类型的NO产生的原理是氮分子在锅炉内火焰的边缘燃烧的时候快速的形成的,通常需要在碳氢化合物的参与中完成,影响因子同样为氧气的含量还有锅炉内温度的含量,在温度升高的时候,转化率逐渐提高,但是通过实验发现快速类型产生的NO在锅炉中所有氮氧化物中的比例只有不到5%,所以一般可以忽略不做考虑。
关于锅炉低氮燃烧器改造后对锅炉运行影响以及对应措施分析摘要:本文重点介绍锅炉低氮燃烧器改造后锅炉运行差数的变化,低氮燃烧器改造后因为分层燃烧锅炉的稳燃效果变差锅炉燃烧不稳容易发生锅炉灭火、中间层缺氧燃烧锅炉结焦情况加重、风门大幅度改变、结焦情况等导致烟温偏差增大、锅炉容易超温。
关键词:锅炉灭火;锅炉结焦;烟温偏差;锅炉超温一、为防止锅炉灭火应该采取的措施每次大修及燃烧系统进行改造后进行一次锅炉冷态空气动力场实验,保证燃烧器各角一、二次风风速的均匀性,炉膛内火焰的充满度良好,不刷墙,不偏斜。
根据实际情况进行燃烧调整试验。
1.燃烧调整1.1. 开炉前对二次风门远方与就地的开度全行程核对一次及时处理相应缺陷1.2.确保油枪可靠备用;1.3. 火检信号异常时,应及时登录缺陷并通知热工检查火检探头,确保火检信号正常;1.4. 配风方式原则上采用缩腰型配风方式,不得采用宝塔型配风方式;1.5. 维持炉膛负压0~-100Pa;1.6. 维持氧量3%~5%运行,最大不得超过6%,严格控制炉膛及制粉系统漏风;1.7. 煤质Vad〈12%时,严禁采用宝塔型配风方式。
1.8. 负荷低于210MW,保证A、B 层给粉机转速较高,确保双通道自稳燃烧器具有一定的煤粉浓度,形成一个稳定的着火区;2. 煤质管理与监督2.1. 加强入厂煤的管理,杜绝发热量低、挥发分低、水分高、可磨系数低的煤进厂。
2.2. 完善配煤掺烧,保证入炉煤煤质的稳定,要求其低位发热量在18~22MJ/Kg 间,Vad≮12%;任意两次煤质的热值差不大于2MJ/Kg;2.3.加强对入炉煤的监控,并根据煤质情况及时调整燃烧;2.4. 监视入炉煤的煤质和煤粉细度。
2.5. 低负荷给粉机视再热汽温情况投上四层或下四层,但必须保证中间两层的稳定,即其转速10%以上;2.6. 加强制粉系统调整,控制合适的煤粉温度,同时要避免三次风大量带粉;2.7. 如煤质较差,锅炉燃烧不稳,应及时投油稳燃,避免灭火;2.8. 低负荷调峰期间,降负荷应缓慢、均匀,氧量控制匹配。
低氮燃烧器运行后降低飞灰含碳量的措施许耀华(徐州华鑫发电有限公司)【摘要】运用精益管理知识,对低氮燃烧器的运行方式进行优化,主要从煤质边界条件进行燃煤掺配、低氮燃烧器再优化、氧量、煤粉细度、调整配风方式等着手,取得了一定的效果。
【关键词】低氮燃烧器配风方式氧量燃煤掺配前言低氮燃烧器是近几年新上的项目,没有太多的运行经验,而且各台锅炉的特性不同,安装施工水平各异,所以对锅炉的燃烧特性也有所不同,但是低氮燃烧器运行后普遍存在飞灰含碳量高,严重影响了机组煤耗,下面就低氮燃烧器如何降低飞灰含碳量经验做些分享。
一、设定主题华鑫公司#1锅炉于12年9月份停运大修同步进行低氮燃烧器改造,11月份机组启动运行。
#2锅炉于13年4月份停运6月份机组启动运行。
两台锅炉运行后存在的同样的问题是飞灰含碳量偏大,较改造前平均上升约2%左右,影响供电煤耗上升约2.5g/KWh,因此部门将降低飞灰含碳量作为主攻目标,成立了以降低飞灰含碳量为目的的SDA小组,开展活动。
二、现状把握现状一:低氮燃烧器改造技术不成熟,改造后普遍存在飞灰含碳量高的问题;现状二:低氮燃烧器对煤质约束条件较多,现存煤质结构不能很好适应低氮燃烧器运行需求;现状三:低氮燃烧器运行时间短,运行经验欠缺;现状四:自从低氮燃烧器改造后,煤质条件相同情况下飞灰含碳量同比居高不下三、设定主题降低飞灰含碳量:2014年飞灰含碳量控制在2%以内四、要因分析影响飞灰含碳量的因素很多,燃煤掺配、低氮燃烧器、配风方式、氧量、燃烧器摆角、一次风率、煤粉细度等等还有其很多细节因素,都会导致飞灰含碳量偏大,各个因素都会影响,但是所有的因素混合发生作用时可能也会相互干扰。
1)低氮燃烧器改造后,对煤质的制约因素较多,需要对煤质约束形成边界条件,并在此基础上进行合理的燃煤掺配;2)低氮燃烧器改造后,需要在现有基础上进行再优化,以适应煤质需求。
3)需要对现有的燃烧调整进行优化,包括煤粉细度、氧量、一次风率、配风方式等。
燃气锅炉低氮改造后常见故障原因分析及应对措施杨培杰1 翟金荣2 赵志远3发布时间:2022-02-25T08:15:33.901Z 来源:《中国科技信息》2021年11月中32期作者:杨培杰1 翟金荣2 赵志远3[导读] 在对经过低氮改造的燃气锅炉进行定期检验的过程中,发现了改造后锅炉普遍存在的一些安全问题,结合低氮燃烧技术原理,对燃气锅炉低氮改造后常见故障:故障停机频次增加、一氧化碳排放超标、锅炉效率下降的原因进行了分析,并给出了相应的应对措施,乌鲁木齐仁和巨能暖通设备有限公司杨培杰1翟金荣2赵志远3 新疆乌鲁木齐市 831400摘要:在对经过低氮改造的燃气锅炉进行定期检验的过程中,发现了改造后锅炉普遍存在的一些安全问题,结合低氮燃烧技术原理,对燃气锅炉低氮改造后常见故障:故障停机频次增加、一氧化碳排放超标、锅炉效率下降的原因进行了分析,并给出了相应的应对措施,关键词:燃气锅炉;低氮改造;故障,应对措施引言锅炉低氮改造技术应用时间较短,众多应用技术的适用范围和工程经验都在摸索、优化中,面对国内纷繁复杂的应用环境,进行低氮改造的锅炉房难免出现多种问题。
为应对这些问题,质量技术监督局曾专门发布指南对燃气锅炉使用中的安全风险防范进行指导1燃气锅炉低氮改造存在的问题1.1烟道挡板门不严造成风道冷凝水严重低氮改造过程中,因回流烟气中带有部分水蒸气,在与空气混合后温度低于其露点温度,会有大量冷凝水析出腐蚀风道、风机等设备,影响系统运行的稳定性,因此在空气进风口增加空气预热器与混烟箱,空气预热器热源采用锅炉一次网供水,使空气升温后使其与烟气混合后的温度高于露点温度,可以避免混合烟气的冷凝结露现象。
但在实际运行中外界气温较低时,停运锅炉由于烟道挡板门不严、再循环阀不严造成鼓风风道内有大量冷凝水,风机吹扫后造成锅炉点火枪有水,锅炉点火困难[1]。
1.2 CO对于运行安全性的影响考虑回流烟气中如若存在CO气体会对锅炉运行造成安全隐患,因此在每台炉的回流烟道增加了CO监测。
锅炉低氮燃烧器改造后存在的问题与策略发布时间:2022-01-07T06:46:24.025Z 来源:《中国电业》2021年第22期作者:安伟鹏[导读] 本文对治理NOx情况实行分析,对锅炉低氮燃烧器完成改造的相关问题加以研究安伟鹏大唐国际发电股份有限公司张家口发电厂河北省张家口市 075000摘要:本文对治理NOx情况实行分析,对锅炉低氮燃烧器完成改造的相关问题加以研究,比如:炉效降低问题、锅炉对煤种类适应降低问题、过热器降温水量过多问题等。
最后,采取了相关锅炉低氮燃烧器改造后问题的处理措施,以便及时解决锅炉低氮燃烧器改造后的问题。
关键词:锅炉;低氮燃烧器;改造问题;策略当前,我国生态环境污染问题严峻,直接关系到人们的正常生活、生活质量,因而需认真做好电力企业节能减排方面工作。
同时,煤炭发电企业应该遵循国家污染物排放相关标准,对锅炉低氮燃烧器进行改造,合理使用低氮燃烧技术处理,旨在使得NOx排放量得到控制,促使锅炉运行更加稳定、可靠。
一、治理NOx情况分析国内、外相关NOx方面的研究较多,燃煤发电NOx处理阶段有燃烧前处理阶段、燃烧中处理阶段、燃烧后处理阶段。
其中,燃烧前脱氮为燃料——低氮燃料转化的过程,这个环节操作困难且需投入大量的资金支持,所以应加深研究、分析[1];燃烧中脱氮多会使用阻燃法,对燃烧过程中燃烧形成的NOx排放出来,然后形成NOx还原;燃烧后脱氮,指的是将燃料燃烧后释放出的气体作以脱销处理。
当前,煤炭发电企业多会通过燃烧中脱氮、燃烧后烟气脱销的方式,降低NOx排放量、实行燃煤锅炉完善及改造处理。
二、锅炉低氮燃烧器完成改造的相关问题研究(一)过热器降温水量多问题锅炉改造时会应用空气分级低氮燃烧技术处理,蒸汽参数、设计参数有一定出入,这时容易引发锅炉过热器减温水量增加的现象,和煤粉燃烧时间长、使用燃尽风有关,因此易促使炉膛出口烟气的温度增加、炉膛温度及炉膛水冷壁辐射吸热量下降,逐渐形成对流导致受热面吸热量增加、过热器降温水量增加的情况。
燃气锅炉低氮燃烧改造的主要安全风险问题分析及防范措施作者:范伟来源:《中国电气工程学报》2020年第15期摘要:为持续改善大气环境质量,全面推进禁燃区内工业燃气(油)锅炉低氮燃烧改造工作。
在对已完成低氮燃烧改造的燃气锅炉进行检验时,发现存在下文所述的可能影响锅炉安全运行的问题。
笔者依据自己的专业知识和检验经验对这些安全风险问题产生的原因进行了分析,并根据相关的政府部门指导文件和安全技术规范的要求,针对这些问题提出了安全风险防范措施。
关键词:燃气锅炉;低氮燃烧改造;氮氧化物;燃烧器一、存在的安全风险及产生原因1.1个别燃烧器无型式试验证书、报告目前,在国内具有燃烧器型式试验资质的单位只有中国特种设备检测研究院一家,燃烧器型式试验的工作进度赶不上燃烧器制造商推出新型号燃烧器的速度。
某些燃烧器制造商或代理商为避免货品积压,在经济利益驱动下,会把未经型式试验的或尚在申请型式试验的新型燃烧器卖给使用单位。
当锅炉使用单位索要燃烧器型式试验报告、证书时,他们会提供其他型号燃烧器的型式试验证书、报告,利用使用单位安全管理人员审核不严的漏洞蒙混过关。
这些未经过型式试验检验合格的燃烧器可能存在安全隐患,其投入运行后就可能潜藏着安全风险。
1.2燃烧器现场配件与型式试验不一致1)锅炉低氮燃烧改造任务量大,燃烧器制造商所用配件只采购同一品牌型号的,不能满足生产任务需求,所以采购了不同品牌、不同型号,但功能类似、参数相近的配件,彼此之间相互代用;2)燃烧器型式试验可覆盖同一系列功率大小不同几个型号,若现场所用燃烧器与型式试验所用燃烧器功率不同,则其所匹配的燃气管道管径、风机出力也不同,就需要选用不同型号的燃气安全切断阀和风机电机;3)有些使用单位或改造单位为减少低氮燃烧改造成本,会保留原来的燃气安全切断阀,对采用烟气再循环技术的,若原来燃烧器的燃烧头和鼓风机是分体的,则可能保留原来的鼓风机继续使用;4)燃烧器制造商或代理商到型式试验机构进行备案时,没有把所有用到的配件型号告知齐全,仍有配件型号遗漏、未进行备案,并且个别单位的安全意识淡漠,经常拖延很长时间才去办理备案证明。
燃气锅炉低氮改造技术及常见问题分析发布时间:2021-05-28T14:43:16.387Z 来源:《基层建设》2020年第30期作者:岳坤[导读] 摘要:锅炉的污染物中,氮氧化物排放量对大气的影响最大。
乌鲁木齐热力工程设计研究院有限责任公司新疆乌鲁木齐 830001摘要:锅炉的污染物中,氮氧化物排放量对大气的影响最大。
也因此,国家及地方性锅炉污染物排放标准对该指标的控制最为严格。
当锅炉燃烧器燃烧后的废气排放无法满足国家制定的污染物排放最新标准就需要进行低氮燃烧改造。
目前主要是燃气锅炉燃烧器改造,燃气锅炉低氮改造技术应用时间较短,众多应用技术的适用范围和工程经验都在摸索、优化中,面对国内纷繁复杂的应用环境,进行低氮改造的锅炉房难免出现多种问题。
关键词:燃气锅炉;低氮改造;存在问题;1 燃气锅炉改造技术现有燃气锅炉低氮排放改造方式包括更换低氮燃烧器或整体更换锅炉,其中更换低氮燃烧器指采用全预混燃烧器或者采用分级燃烧加烟气再循环装置。
使用单位要根据炉膛、锅炉蒸吨和安全质量等情况选择合适改造方式,20蒸吨/小时以上燃气锅炉不建议采用全预混燃烧器。
基本技术路线:一是保留原有锅炉本体,只更换低氮燃烧器;二是锅炉与燃烧器进行整体更新。
鉴于老旧燃烧器的燃烧结构不能与低氮燃烧技术相匹配,通常,不建议再利用燃烧机自身结构进行改造。
承压锅炉低氮改造一般优先选择分级燃烧结合烟气再循环(简称FGR)相结合的燃烧器。
1.1 更换燃烧器对于投入使用时间较短,经过检查锅炉的受热面积满足只更换燃烧器的改造要求的,锅炉可只更换燃烧器。
以某宾馆蒸汽锅炉为例,更换燃烧器首先要考虑的是燃烧器的型号,首先测量锅炉的受热面就是测量炉膛直径和深度,看燃烧器的型号是否与锅炉相匹配,再了解锅炉的背压,以便确定选择哪种燃烧技术。
为了选择合适的锅炉燃烧器,我们对市场的燃烧器进行了调查。
对于蒸汽锅炉可以优先选择分级燃烧与烟气循环相结合的燃烧器。
更换后的新型低氮燃烧器采用电子比例调节控制的,以使风气更加精准并且可以提高燃烧效率,这样既可以降低NOx的排放量,也可降低改造成本。
探讨燃气锅炉低氮改造中存在的问题及检验关注要点现阶段为了贯彻落实可持续发展的目标,全国范围内都在推行燃气锅炉的低氮改造。
将传统的燃煤锅炉改造为燃气锅炉,这样可以有效降低氮氧化物的生成和排放,达到保护生态环境的目的。
但是,在燃气锅炉低氮改造的过程中仍然存在一些问题,直接影响到改造后的锅炉运行效率以及行业的可持续性发展。
对此,就需要针对当前在改造过程中存在的各种问题进行分析。
本文主要对燃气锅炉低氮改造中存在的问题进行探究并提出了在检验中应当注意的关键要点。
标签:燃气锅炉;低氮改造;问题;检验要点最近几年,我国的社会环境压力越来越大,国家制定了可持续发展的目标,对大气排放提出了标准的要求。
在传统的燃煤锅炉排放烟气的过程中会产生许多氮氧化物,这些氮氧化物对空气质量存在较大的影响。
对此,我们需要做出脱硫改造和合理除尘的工作,从而在确保运行效率的基础上降低排放污染。
在改造的过程中主张采用燃气锅炉低氮改造的方式,但是在改造中发现了一些安全问题如新旧燃烧器接口不匹配、配件与型式试验证书不符的问题。
对此,就这些问题需要进行检验,以此来优化燃气锅炉的改造情况。
1、燃气锅炉低氮改造中存在的问题1.1个别燃烧器无型式试验证书在一个燃烧器投入使用的过程中需要首先取得型式试验证书和报告,单位在构建燃气锅炉的过程中也需要购买具有合格的试验证书的燃烧器,以此来保证锅炉的建设质量。
但是,当前的建设单位对燃烧器这一设备没有引起足够的重视而且国内针对燃烧器型式试验的单位较少,试验的进度远远赶不上产生新的燃烧器的速度。
这就使得很多燃烧器代理商存在大量的货物积压,如果一些代理商不负责任,那么会将这些积压物品卖给单位使用,这些燃烧器往往没有进行正式的试验,没有取得合格的证书和报告[1]。
若是生产单位要求他们提供证书报告,他们会利用其他型号的报告来蒙混过关,由此影响到燃气锅炉低氮改造的质量,留下许多安全隐患。
1.2单位技术人员能力不达标在燃气锅炉低氮改造的过程中最容易发生的一些安全事故就是炉胆燃爆,这一安全事故的发生会给单位以及从业人员都带来很大的损失。
低NOx燃烧器使用存在的问题及建议我司使用的低NOx煤粉燃烧技术是上海锅炉厂第1.5代产品——带分离燃尽风的同心反切圆燃烧系统,燃烧器采用的是上下浓淡分离的低氮燃烧器,在使用过程中效果一般。
经咨询上海锅炉厂专家,我司煤质变化大是主要原因,可针对我司现有煤种进行低NOx燃烧器改造:采用上锅最先进的第3代低氮燃烧器,可在现有基础上将NOx排放降低20%以上,但需更换锅炉现有全部的燃烧器,成本高且工作量都很大。
也可通过燃烧调整的方法将炉膛出口NOx含量降低,现根据我司目前锅炉低氮燃烧现状,结合本次研讨会内容总结如下:一、降低NOx常用方法:1、燃用含氮低、挥发分高的煤种。
2、增加SOFA风与主燃烧器的间距。
3、控制主燃烧区域的空气系数在0.8—0.95之间,适当增加SOFA风量,使主燃烧区在缺氧条件下燃烧。
4、煤粉细度,煤粉细度足够细可以提高挥发分的析出速率。
5、提高煤粉浓度,可以降低燃烧初期NOx的生成量。
6、运行中氧量的控制,在保证锅炉效率不变的前提下尽量降低氧量。
7、使用先进的低NOx燃烧器。
二、我司低NOx燃烧器在运行中存在问题:1、SOFA风门开大时再热汽温降低。
2、按照锅炉厂家建议的降低NOx的配风方式,飞灰含碳量上升,影响锅炉效率。
3、低负荷时按照低NOx燃烧配风,会影响锅炉燃烧的稳定。
4、最近煤质较差,一次风率偏高。
我司设计一次风率20.5%,目前运行时一次风率在30%以上。
5、脱硝入口表计不准,运行人员调整时看不到效果。
6、我司煤粉细度化验值不够精确,运行人员无法掌握实际的煤粉细度。
7、我司负荷率一直偏高,长期五台磨运行,影响燃烧系统还原NOx的能力。
以上几个原因造成我司低NOx燃烧器使用效果不明显,也增加了运行中液氨使用量。
曹妃甸及南京化工园与我司燃烧器类似,经了解南化效果较差,一般在400-600之间,曹妃甸平均在400左右,和我司差不多。
三、根据我司设备实际情况,就如何降低炉膛出口NOx含量,提出以下几点建议:1、关于我司开大SOFA风影响再热汽温的问题。
低NO X运行所致问题的解决方案王 琳 杨宏君(北京中电联发科技有限公司 北京 100022)【摘 要】为了全面控制NOx的排放指标,低氮燃烧技术被广泛应用于电站燃煤锅炉。
低氮燃烧技术虽然在一定程度上解决了NOx排放的问题,但是也给锅炉运行带来了一系列的负面问题。
本文详细介绍了一种新型的节能材料——FIREMATE黑体材料及其应用案例,希望为电厂解决和改善因低氮燃烧改造等给锅炉带来的运行问题提供新的解决方案。
【关键词】低氮燃烧 高温腐蚀 结渣 锅炉效率 FIREMATE黑体材料1低氮燃烧基本原理氮氧化物生成机理:煤燃烧产生的NOx, NO占有90%以上,二氧化氮占5%-10%,NOx生成机理一般分为如下三种:①热力型NOx:空气中氮在高温下氧化产生。
②快速型NOx:燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的CH自由基可以和空气中氮气反应生成HCN和N,进一步被氧化生成的NOx ③燃料型NOx:燃料中氮化合物在燃烧中氧化而成。
控制热力型NOx生成量方法:①降低燃烧温度水平;②降低氧气浓度;③使燃烧过程在远离化学当量比条件下进行;④缩短燃料在高温区停留时间。
控制燃料型NO生成的方法①燃用燃料N含量低的燃料;②采用燃料过浓燃烧;③扩散燃烧时,抑制燃料与空气的混合。
根据以上NOx生成原理及控制方法,低氮燃烧技术的基本原理:低温、低氧、推迟混合。
然而高效燃烧的要求却是高温、高氧浓度、合理混合。
因此在锅炉采用低氮燃烧技术后,必然会给锅炉运行及燃烧效率带来一定的影响。
2低氮燃烧技术改造常见问题及解决措施2.1常见问题低氮燃烧技术改造常见问题:(1)燃尽率下降,原因是垂直空气分级燃烧推迟空气及时混入,燃尽行程变短,燃烧时间变短。
(2)炉膛结渣,原因是垂直分级燃烧,要在主燃区形成还原性气氛降低NO的生成,要在还原区形成还原性气氛还原掉生成的NO。
还原性气氛下灰熔点降低。
同时水平分级燃烧,推迟混合,可577能会造成火焰偏斜。
低氮燃烧器改造后出现的问题分析及治理对策
低氮燃烧器改造后会出现灰渣含碳量升高、负荷响应速率慢、炉内结渣、水冷壁高温腐蚀等问题。
飞灰含量升高的对策可以合理控制SCR入口NOX浓度,SCR入口NOX浓度控制越低,所需的空气分级程度越高。
要根据所燃煤质的情况控制SCR入口NOX的浓度。
若不根据煤种的情况控制SCR入口NOX浓度,往往会使低挥发分煤种SCR入口NOX浓度控制过低,引起飞灰含碳量大幅升高。
以下全面介绍低氮燃烧器改造后出现的问题分析及治理对策。