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关于火电厂锅炉低氮燃烧改造及运行优化的研究

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关于火电厂锅炉低氮燃烧改造及运行优化的研究

发布时间：2021-12-17T07:33:40.387Z 来源：《中国电业》2021年21期 作者： 康明

[导读] 随着我国社会的快速发展，人们逐渐追求低碳环保生活，其中火电厂是环境污染的主要来源，

康明

国家能源集团吉林电力有限公司吉林热电厂 132021

摘要：随着我国社会的快速发展，人们逐渐追求低碳环保生活，其中火电厂是环境污染的主要来源，应加大对低氮燃烧改造力度，有效降低污染物排放。本文简要介绍了火电厂锅炉燃烧的基本概述。然后着重探讨了锅炉低氮燃烧改造以及运行的具体策略，如，科学选择

设备、二次风的设计、风门优化调整等，以供参考。

关键词：火电厂锅炉；低氮燃烧；运行优化

引言：当前，我国环境污染较为严重，环境保护逐渐成为各个行业的根本目标，要求各行业加强对环境污染的防治。在火电厂锅炉运行中，通常会产生大量的氮氧化物，对大气环境造成严重破坏，要求相关人员积极对火电厂锅炉燃烧进行充分改造，并对锅炉运行进行全

面优化，减少氮氧物质排放，从而对大气环境形成良好保护。

1火电厂锅炉燃烧基本概述

在火电厂锅炉燃烧过程中，其整体环节相对较多，如，磨煤环节、燃烧环节、风烟环节等。在不同的环节中涉及到的内容均不相同。

其一，输煤环节。通常情况下，火电厂用煤量相对较大。在装机容量为120kw的火电厂中，耗煤量基本在360kg/(KW/h)左右，由此则火电厂使用的煤量在10368t左右。并且，由于火电厂的燃烧成本有限，经常采用劣质煤进行炭烧，大部分煤均用于发电，并约占总煤量的25%

左右。在对其进行运输过程中，通常采用铁路运输的方式，为火电厂运行提供充足的煤量。

其二，燃烧环节。在燃烧过程中，火电厂依靠锅炉开展燃烧作业，并根据锅炉的运行情况对给粉机进行适当调节，充分将煤粉输入到风管中，并在一次风管下，利用喷然器促使锅炉进行充分燃烧。同时，在燃烧过程中，火电厂通常采用300MW以上的锅炉，蒸发量可在

1000t/h左右，并在锅炉周围放置约4支左右的喷然器，促使锅炉内容得到全面燃烧，火焰出现螺旋上升趋势。在锅炉内壁中还需设置冷水管。在重力作用下，促使水冷壁管进行充分连接，当压力处于16.66-17.64MPa之间时，可使水汽间的差值逐渐减小，形成相应的循环锅炉。

并且，在压力达到18.62MPa时，火电厂应当应用直流锅炉，以达到良好的燃烧效果。

其三，风烟环节。在该环节中，通常在送风机的作用下，将冷风送入到预热器中，并对其进行有效处理。经过一段时间的加热，促使冷风在不同条件下进入到锅炉中，降低燃烧过程中的烟气温度。并通过对除尘器的应用，将锅炉内的灰尘去除大约95%左右，随后可将形

成的烟气进行适当的排放，防止对大气环境造成影响。

2锅炉低氮燃烧改造以及运行的具体策略

2.1改造方案

2.1.1科学选择燃烧设备

为了改善目前大气环境的污染问题，要求火电厂积极对锅炉低氮燃烧进行全面改造根据低氮燃烧的实际需求，完善合理的改造内容

[1]。在整体改造前期，工作人员应当对燃烧设备进行合理选择。通过对锅炉使用情况的整体分析，水平浓度锅炉以及垂直浓度锅炉应当较为广泛。在水平浓度锅炉中，可有效对不同浓度煤进行准确区分，不断将其应用到脱硫体系中。在锅炉中心位置进行充分燃烧，可达到良

好的燃烧效果。在垂直浓度燃烧设备中，其整体运行与水平浓度锅炉燃烧相反，该设备主要是在垂直方向将煤粉进行充分分离，具有理想

的应用效果。由此通过对燃烧设备的科学选择，能够确保氧化氮的排放达到规定标准，通过对相关数据的分析，充分满足火电厂锅炉的运

行需求。

2.1.2强化锅炉燃烧改造

在锅炉低氮燃烧改造过程中，工作人员应当对锅炉的燃烧标准进行全面掌握，明确风箱的具体位置，有助于锅炉内的燃烧更加旺盛。在实际改造过程中，工作人员应当对弯头与喷口进行合理更换，保证锅炉内的相关构件符合锅炉运行的基本要求，并在指定位置插入燃烧

设备，完成整体的改造方案。同时，在实际应用过程中，工作人员应当选择耐热性相对较高的钢板，促使二次风喷口保持关闭状态。并对

部分喷口进行全面换新，保证水冷壁表面具有充足的氧气，达到锅炉运行的规定。并且，还需对温度超标以及腐蚀等问题进行充分探究，

采取有效的改造方案，加强对火电厂锅炉的整体控制，以发挥其主要作用。

2.1.3二次风的主要设计

在锅炉燃烧系统中，整体结构较为复杂，对锅炉低氮燃烧进行改造过程中，应当利用OFA喷口，其结构较为简单，不断提升喷口性能，并可对锅炉内的流量进行全面控制，确保锅炉内的温度在预期状态下。同时，在具体改造过程中，工作人员还需对二次风进行合理设

置。根据相关比例，明确二次风的设计内容，确保锅炉内的空气得到有效燃烧，逐渐降低氧化氮含量。在设计过程中，工作人员还需充分

考虑风量情况，明确具体的燃烧位置，从而确保锅炉低氮燃烧改造更为合理。

2.2运行优化

2.2.1风门优化调整

在火电厂锅炉燃烧过程中，通常分为不同的区域，通过对锅炉运行调整，可有效对主燃区进行全面优化，加强对低氧燃烧的重视，并对风门进行全面控制，实时掌握风量以及控氧量。在锅炉的运行过程中，不断对运行参数进行适当的改善，保证风门得到良好优化。同

时，在运行期间，火电厂应当减少污染物的排放，降低氧化氮的物质含量，防止出现大气污染的情况。并且，在风门调整过程中，工作人

员应当确保最上层二次风保持在15%左右，每层开度需保持在15%-20%之间，最底层开度应为70%左右，从而保证煤粉的正常燃烧，确保火

电厂锅炉的正常运行。

2.2.2燃风系统优化

在火电厂运行过程中，燃风系统是主要的设备之一，要求工作人员应当对其加以重视，不断对燃风系统进行详细优化。在锅炉燃烧运行期间，若摆角大约在30%左右时，会使燃烧设备的倾角出现增大的趋势，容易使锅炉内的温差增加。因此，工作人员需对燃风系统进行

适当的调整，不断将燃烧设备的摆角进行减小。当OFA开启过程中，工作人员逐渐将OFA的开度减小，充分降低氧化氮的生成量，确保在

气体排放过程中，其质量达到排放的标准[2]。另外，工作人员在对锅炉燃烧运行进行优化过程中，还需对低氧燃烧进行详细分析，优化摆

角装置，促使锅炉内的气体温度保持稳定状态，以实现火电厂锅炉燃烧的平稳运行。

2.2.3含氧量的调整

在低氮燃烧运行过程中，由于经常会产生较多有害气体，则工作人员需对气体排放量进行严格控制，对锅炉内的氧气含量进行合理探究。并对氧气含量进行充分把控，避免氧气含量的上升，其会带动氧化氮含量增加，在气体排放时造成严重的大气污染。因此，工作人员

需对含氧量进行调整，不断降低火电厂锅炉内的氧气含量，将其控制其规定范围内，从而实现良好的改造运行效果，加强对火电厂锅炉的

运用，逐渐提高电力生产，进一步促进火电厂的良好发展。

结束语：总而言之，在我国环保政策下，火电厂应当积极对锅炉低氮燃烧进行全面改造，并对运行进行有效优化。根据当前的发电效率以及用电需求，逐渐完善锅炉燃烧改造方案，并部分环节进行不断改进，选择合理的燃烧设备，确保锅炉燃烧的顺利运行，以符合火电

厂发电标准，快速实现火电厂锅炉燃烧目标。

参考文献：

[1]贾龙江.热电厂燃煤锅炉低氮燃烧技术试验研究与SCR运行分析[J].安全健康和环境,2019(9):3.

[2]王承亮.300MW燃烟煤锅炉低氮运行再热汽温低机理研究及优化[J].中国科技投资,2019,000(017):144.

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600MW机组燃烧优化及降低NOx排放试验研究

600MW机组燃烧优化及降低NOx排放试验研究

第３期（总第１６６期）　２０１１年６月　山西电力　ＳＨＡＮＸＩ　ＥＬＥＣＴＲＩＣ　ＰＯＷＥＲ　Ｎｏ．３（Ｓｅｒ．１６６）　Ｊｕｎ．２０１１　

６００　ＭＷ机组燃烧优化及降低ＮＯ　排放试验研究　

武铁根　，付林　，付搜ｚ　

（１．河北国华定洲发电有限责任公司，河北定州０７３０００；２．山西电力科学研究院，山西太原０３０００１）　

摘要：围绕提高锅炉效率和降低Ｎ　排放开展了热态一、二次风量及氧量等方面运行优化调整　

试验，从中找出最佳运行工况；通过修改分散式控制系统控制逻辑实现优化配风调整，在保证锅　

炉安全、稳定、经济运行前提下，找出最佳运行调整方案，成功地实现了锅炉低氮燃烧。　

关键词：燃烧；优化；ＮＯｈ；排放；试验　中图分类号：ＴＫ２２３．２　文献标识码：Ａ　文章编号：１６７１—０３２０一（２０１１）０３—００５６—０４　

０　引言　

河北国华定洲发电有限责任公司一期安装２　

台亚临界参数汽包炉。锅炉设计ＮＯ　排放量为　

３５０　ｍｇ／ｍ。，投产后，额度负荷下运行时，ＮＯ　排　

放量达６００～７００　ｍｇ／ｍ　。为了提高锅炉效率，降低　ＮＯ　排放，开展了多方面优化调整试验，取得了　

较好效果，实现了锅炉清洁、高效、安全、稳定　

运行　

１　设备概况　

锅炉主要设计参数如下：　

过热蒸汽流量２　００８　ｔ／ｈ；　

过热蒸汽温度５４０　ｏＣ；　

过热蒸汽压力１７．４７　ＭＰａ；　

再热蒸汽温度５４０　ｏＣ；　

再热蒸汽压力３．８１　ＭＰａ；　

给水温度２７８　ｃＣ；　

排烟温度１３４　ｏＣ；　

收稿日期：２０１１—０１—２２，修回日期：２０１ｌ一０４—１１　作者简介：武铁根（１９７０一），男，山西文水人，１９９３年毕业于太原　电力高等专科学校热能动力专业，工程师，从事发电厂　集控运行专业；　付林（１９６４一），男，河北崇礼人，２００２年毕业于华北　电力大学热能动力专业，高级工程师，从事发电厂集控　运行专业；　付瞍（１９７２一），女，山西太原人，２０００年毕业于太原　理工大学热能动力专业，高级工程师，从事电厂及电网　技术监督管理工作。　

锅炉低氮燃烧技术优化改造施工方案

锅炉低氮燃烧技术优化改造施工方案

锅炉低氮燃烧技术优化改造施工方案

一、背景和目的

现代工业生产中，锅炉作为重要的热能设备，对环境保护和节能减排具有重要意义。为了减少锅炉燃烧过程中产生的氮氧化物排放，需要对锅炉进行低氮燃烧技术改造。本文旨在提出一套锅炉低氮燃烧技术优化改造施工方案，以实现锅炉的低排放。

二、施工前的准备工作

1.收集锅炉现有参数和操作数据，包括锅炉型号、燃烧系统设计参数、燃烧器类型和工作状态等。

2.检查锅炉燃烧系统的性能和稳定性，确定存在的问题并进行记录。

3.确定改造的目标和要求，包括降低氮氧化物排放、提高燃烧效率和保持锅炉的正常运行等。

三、改造方案设计

1.选择适合的低氮燃烧器：根据现有锅炉的参数和工作状态，选择适合的低氮燃烧器。要考虑燃烧器的稳定性、燃烧效率和排放指标等因素。

2.调整燃烧器位置：根据现有锅炉的结构和燃烧系统的要求，调整燃烧器的位置，以达到最佳的燃烧效果和排放指标。

3.安装低氮燃烧器：根据设计方案，对锅炉进行低氮燃烧器的安装，包括燃烧器的连接、调整和固定等。

4.优化燃烧系统：对锅炉的燃烧系统进行优化，包括燃烧器的调整、配气系统的改进和燃烧器调整等。 5.安装储煤设备：为了提高锅炉的燃烧效率和稳定性，可以考虑安装储煤设备，以供应稳定的燃料。

四、施工流程

1.施工准备：清理施工现场，准备工具和材料。

2.拆除原有设备：拆除原有的燃烧器和相关设备。

3.安装低氮燃烧器：按照设计方案，安装低氮燃烧器，包括燃烧器的连接和固定。

4.安装配气系统：安装新的配气系统，包括气体调节阀和压力传感器等。

5.优化燃烧系统：对燃烧系统进行优化，包括燃烧器的调整和燃烧器的调整等。

6.安装储煤设备：按照设计方案，安装储煤设备，包括储煤仓和输煤系统等。

7.调试和试运行：对改造后的锅炉进行调试和试运行，确保其正常工作和低排放。

五、施工安全及环境保护措施

1.施工现场应设置安全警示标志和施工警示牌，确保施工区域的安全。

锅炉低氮燃烧器改造

锅炉低氮燃烧器改造

锅炉低氮燃烧器改造

作者：李伟 刘帅 点击：1399

浅论HG-1020/18.58-YM型自然循环锅炉

低氮燃烧器改造

1 概述

大唐鲁北发电有限责任公司 2×330MW机组分别与2009年9月、2009年12月投产运行，锅炉采用哈尔滨锅炉厂有限责任公司根据美国ABB-CE燃烧工程公司技术设计制造的HG-1020/18.58-YM23型自然循环锅炉。锅炉燃烧系统采用水平浓淡煤粉燃烧技术，烟气中氮氧化物含量在600mg/Nm³左右。随着国家对火电厂节能减排高度重视，环保标准将越来越高。根据《火电大气污染排放标准》要求，2014年1月1日起现有发电厂锅炉NOx排放浓度限值不大于100mg/Nm3。本着对社会负责，对企业负责的态度，大唐鲁北发电有限责任公司决定对本工程配套建设脱硝装置，脱硝装置投产后机组NOx排放浓度将降至排放标准以下。

按照脱硝工程设计要求，需对我公司燃烧器系统进行改造，将锅炉出口NOx排放浓度降低至200 mg/Nm3以下。本文列举了大唐鲁北发电有限责任公司针对以上问题做出的相对应改造以及取得的效果。

2 设备简介

2.1工作原理

大唐鲁北发电有限责任公司2×330MW机组锅炉是哈尔滨锅炉厂有限责任公司根据美国ABB-CE燃烧工程公司技术设计制造的，配330MW汽轮发电机组的亚临界、一次中间再热、燃煤自然循环汽包锅炉，型号为HG-1020/18.58-YM23。１号机组2009年9月投产，2号机组2009年12月投产。

锅炉燃烧系统采用摆动式燃烧器，燃烧器为四角布置，共5层分别对应5台磨煤机（由下往上依次是A、B、C、D、E）燃烧器四周通有周界风，在AB、BC、DE层布置由三层机械雾化油枪，燃用＃0轻柴油，按锅炉30％BMCR负荷设计，单支最大用油量1.68t/h。本燃烧器采用水平浓淡煤粉燃烧技术，以提高锅炉低负荷运行的能力，燃烧器可以上下摆动，其中一次风喷嘴可上下摆动20度，二次风喷嘴可上下摆动30度，顶部燃尽风喷嘴可向上摆动30度，向下摆动5度。正常运行时摆动燃烧器作为调整再热汽温的主要手段。

锅炉低氮燃烧技术的应用与浅析

锅炉低氮燃烧技术的应用与浅析

锅炉低氮燃烧技术的应用与浅析

背景

随着时代的发展，中国逐渐成迈入先进技术的行列，赶超了外国的先进技术，同时人民群众的环保意识逐步的增强，中国也开始要准备颁布严格的氮氧化物的排放标准，这样就对发电厂提出了一个要求，就是如何有效的降低锅炉烟气中的氮氧化物的含量。

近年来国内新建了很多大型的火力发电厂，在这些电厂的的锅炉燃料系统中普遍采用了一些先进的氮燃烧技术来降低氮氧化物的排放，而这些技术通常是伴随着锅炉的主体设备采购的，同时也有部分设备是通过研究国外成熟的技术以后，经过消化结合本土的特色开发的。

这些经过国内科研院所和电力生产企业的研究开发的技术，在低氮燃烧技术方面通常都取得了比较好的效果，而且国内的很多锅炉生产设备厂家在低氮燃烧系统设计领域也渐渐的从过去的完全模仿向着独立自主的研发方向发展，目前在低氮燃烧领域，国内存在的主要的问题就是在独立知识产权方面缺乏与之相关的产品，因此如何完善相关的技术，形成成熟的技术，并将该技术运用到实际的生产中是将来需要解决的问题。

1、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。