锅 炉 低 氮 改 造 设 计 方 案

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。

循环流化床锅炉低氮改造方案1目录1.NOx生成机理及影响因素2.脱硝改造方案33.杭锅烟气清洁排放技术2CFB 锅炉NOx 来源——燃烧温度影响Nox 生成机理及影响因素¾燃烧最高温度Tmax ＜1500K（1267℃ )，燃料型NOx为主¾燃烧最高温度Tmax ＞1900K（1627℃ ），燃料型NOx所占比例减少¾燃烧最高温度Tmax ＞2200K（1927℃ ），热力型NOx为主CFB锅炉炉膛温度在850～950℃，热力型NOx占总排放10%以下，以燃料型NOx为主。

NOx浓度理论计算公式——泽利多维奇公式C NOx ＝K(C N2C O2)1/2exp(-21500/RT T ) g/m 3;3NOx 生成与燃烧温度关系——摘自《CFB 锅炉NOx 的生成机理与计算》CFB锅炉NOx来源——物料粒径影响Nox生成机理及影响因素¾细颗粒可加强炉膛传热，使得炉膛内燃烧热量分配更趋合理，保证炉膛温度场均匀，避免密相区出现局部超温。

¾物料越细，燃烧速率提高，O2加速消耗，利于CO生成，炭粒表面还原气氛增强，抑制NOx生成。

制成¾细颗粒反应表面积增大，焦炭对NOx还原能力增强。

¾细颗粒着火提前，相应延长NOx分解还原时间。

物料粒径对NOx生成的影响——摘自《不同煤种高温燃烧时NOx和SO2生成影响因素的实验》4Nox生成机理及影响因素CFB锅炉NOx来源——过量空气系数影响过量空气系数增加，NOx生成增加¾贫氧燃烧条件下，燃烧中间产物易向N2转化，同时未燃尽C与还原气体抑制NOx生成¾富氧燃烧条件下，燃烧中间产物易向NOx转化转化。

煤过量空气系数与NO浓度关系——《不同种类煤粉燃烧NOx排放特性试验研究》5¾减小次风率使密相区为还原性气氛抑制NO 生成密相区流化风速CFB 锅炉NOx 来源——一、二次风率影响Nox 生成机理及影响因素减小一次风率，使密相区为还原性气氛，抑制NOx生成；密相区流化风速减小，气体及煤颗粒停留时间增加，抑制NOx生成．提高二次风率，增强二次风穿透能力，加强稀相区的气固混合降低飞¾提高二次风率，增强二次风穿透能力，加强稀相区的气固混合, 降低飞灰含碳量。

≤2吨生物质锅炉烟气脱硝塔项目改造技术方案****有限公司第一章概述“清除污染，保护环境”是我国的一项基本国策。

大气污染是我国的主要环境问题之一，引进、研制并推广适合我国经济能力，防治污染的新技术、新工艺、新设备势在必行。

针对这一现实问题，我公司在2011年联合清华大学、上海理工大学、山东大学、及公司全体员工齐心协力，经过长期的艰苦努力，共同研发、反复论证、大量试验的基础上，在锅炉烟气治理领域取得了丰硕的成果，掌握了多项烟气脱硫、除尘、脱硝方法的核心技术。

随着现代工业的快速发展，各企业部门面临着消除污染，保护环境的义不容辞的责任，在尽到这一责任的同时，选择经济实用，技术先进的净化设备，高效率的处理排放炉窑烟气中的NOx、SO2、粉尘是非常重要的技术工作。

我公司为各企业部门完成这一工作提供方便条件。

现有4T锅炉以当地环保部门对烟气脱硫脱硝和粉尘提出新的治理要求，为了确保烟气脱硫脱硝和粉尘指标的稳定达标，业主对脱硫脱硝和粉尘措施提出了新的治理要求。

为此，委托我们编制烟气脱硫脱硝除尘工程方案，要求减少烟气中Nox、SO2、粉尘的浓度，做到达标排放。

我们通过现场考察,与业主进行了充分交流意见，并收集了部分资料,针对业主的相关要求,在达到既能有效治理废气又能节约投资成本这一双重目标的指导下，结合我公司技术专长对这部分废气提出如下治理方案，请有关领导、专家审阅。

第二章设计依据、原则及设计要求2.1设计依据根据厂方提供的有关技术资料及要求为参考依据，并严格按照所有相关的设计规范与标准，编制本方案：§厂方提供的相关技术文件；§《工业锅炉大气污染物排放标准》；（现行）§《钢制塔式容器》（JB/T 4710-2005）；§《圆形塔平台通用图》（HG/T 21543-2009）；§《石油化工塔型设备基础设计规范》（SH/T 3030-2009）；§国家相关标准与规范。

小型锅炉低氮改造技术说明烟台龙源电力技术股份有限公司2012-11一、概述为响应国家“节能减排”号召，进一步降低锅炉氮氧化物排放浓度，全国电厂都在进行锅炉低氮燃烧改造。

我公司在这一领域起步最早，一直处于国内领先地位。

目前，我公司的锅炉低氮改造技术主要有三种：一是双尺度低氮燃烧技术，主要针对四角切圆机组，通过空间尺度上的改造和过程尺度上的控制达到三场特性差异化，从而在两个尺度上形成炉内利于防渣、低NOx、稳燃功能的三场特性。

二是旋流低氮燃烧技术，主要针对前后墙对冲机组，通过更换煤粉燃烧器及改造二次风、三次风来降低锅炉氮氧化物含量。

三是W火焰锅炉低氮燃烧技术，把锅炉前后拱煤粉燃烧器更换为特殊结构的低氮燃烧器，为尽可能减少正常运行中对燃烧组织的影响，二次风的结构基本不变。

以上三种低氮燃烧技术，在改造中都取得了很好的降氮效果。

现在，有许多小型锅炉（100MW及以下机组，主要是四角切圆形式）也需要进行低氮改造，但如果采用我公司常规的低氮改造技术，投资成本相对较高，对于小型锅炉来讲，可能不能承受，经济效益也会受影响。

针对这种情况，我公司经过认真研究、仔细分析推出了小型锅炉低氮改造技术，通过对影响锅炉氮氧化物产生的主要过程进行控制与改造，以较小的改造成本达到大幅降低锅炉氮氧化物排放浓度的目的。

小型锅炉低氮改造方案设计、技术标制作、技术支持及工程设计调试由微油事业部负责。

二、小型锅炉低氮改造技术方案1、改造煤质要求：一般情况下要求Var＞18%，Aar＜35%。

NOx排放浓度＜300mg/m3。

如果煤质较差需具体分析。

2、具体改造方案：（1）增加燃尽风。

为了实现炉膛空气深度分级燃烧，预留出较大的燃尽空间及还原空间。

在炉膛四角上部各设立1个燃尽风喷口（可上下摆动，采用高位燃尽风布置方式，保证足够的还原高度）。

燃尽风管道上设有插板门。

燃尽风喷嘴设有密封装置。

燃尽风的改造是降低燃料型及热力型NOx的主要手段。

（2）取消三次风。

锅炉改造方案第一章锅炉改造方案一、锅炉设计方案及介绍1. 煤粉锅炉系统组成及说明煤粉锅炉系统主要由锅炉主机、燃烧系统、烟气处理系统、烟风系统、汽水系统（供参考）、电控系统及燃料储供系统组成。

1.1 锅炉主机煤粉蒸汽（热水）是以煤粉为燃料，燃烧后加热炉水产生蒸汽，通过管道将蒸汽（热水）输送给用热设备。

煤粉锅炉本体是整个汽水系统的关键设备，水在锅炉那不断获得热能并产生蒸汽（热水），提供给用热设备，介质压力根据用热的工艺要求确定。

1.2 燃烧系统煤粉燃烧系统由燃烧器、烟风系统、出灰系统及有关阀门管线组成。

燃料经燃料供给系统输送到燃烧室中，在燃烧室燃烧，产生的热量以辐射和对流的方式通过炉管传递给炉内介质，燃料释放热量后，其烟气经尾部余热利用装置（省煤器、空气预热器等）回收余热后降温，经尾部烟气处理系统后，由引风机排入烟囱引入大气。

鼓风机将空气送到燃烧器，作为燃料燃烧的助燃空气。

1.3 汽水系统（利用原有）1.4 电控系统控制系统由动力控制柜、计算机监控系统和电脑型操作柜等组成。

1.5 燃料储供系统燃料储供系统由煤粉仓、煤粉输送装置，连接管道仪表阀门等组成。

1.6 煤粉仓利用现有炉前煤仓改造成炉前中间煤粉仓，提供煤粉燃料的储存、卸粉、输送。

煤粉仓有料位指示装置。

煤粉输送到煤粉仓采用了厚壁管，大弯曲半径，延长使用寿命；管道采用静电接地保护。

煤粉仓采用了CO2气体保护，根据仓能的温度不定期的注入CO2气体，每10m3 用量2kg 的CO2气体。

1.7 煤粉输送装置根据锅炉负荷的调节，变频给料，保证了燃烧器的稳定运行。

1.8 管道仪表阀门、气冲装置管路设计要流畅，防止流动死点，采用无缝钢管制造2. 锅炉改造前后技术性能比较3. 锅炉结构改造说明3.1 锅炉本体改造简述锅炉额定蒸发量为35 吨，额定压为为 3.82MPa，过热蒸汽温度为450℃，炉型为角管式链条炉排蒸汽锅炉。

3.2 系统改造说明改造说明：锅炉需要改造处:3.2.1 受压件1) 原本体受压件左右侧壁、通道后壁对流各级受热面、下降管、顶集箱、锅筒等都不动，主要针对炉膛前墙、炉膛后墙的改动及过热器更换。

某电厂 350MW机组锅炉制粉系统调试及低 NOx燃烧的建议摘要：合适的煤粉细度是锅炉稳定燃烧的前提，也是优化锅炉排放指标的重要因素，因此对于制粉系统调整试验获得合适的煤粉细度是锅炉低燃烧的必要条件。

关键词：制粉系统燃烧调整低NOx某电厂机组为350MW超临界机组，锅炉采用上锅生产的超临界变压直流炉，一次中间再热、单炉膛、四角切圆燃烧方式，燃烧器摆动调温、平衡通风、固态排渣、全钢架悬吊结构，露天岛式布置煤粉炉。

共配5台北京电力设备总厂生产的采用液压加载的ZGM95中速冷一次风机正压直吹式辊盘式磨煤机。

1、制粉系统调整1.1变分离器转速维持磨煤机出力、一次风量及液压加载力不变，改变磨煤机出口分离器转速，测试磨煤机出口煤粉细度，了解分离器转速对煤粉细度的影响。

随着分离器转速的提高，煤粉细度变细，同时磨煤机阻力增大，磨煤单耗增加，见图1和图2。

以4A磨为例，维持给煤量36t/h，磨煤机入口一次风量64t/h，液压加载力从9.5MPa不变，改变分离器转速从85rpm逐步提高至108rpm，测试煤粉细度R9040%逐步变小至21%。

同时，磨煤机阻力（磨煤机进出口差压）从3.4kPa升至4.1kPa,升高了0.7kPa，磨煤单耗从5.26kW.h/t增至7.31kW.h/t，增加了约2kW.h/t，表明在磨煤机出力相同的情况下，为使出口煤粉磨得更细，需要消耗更多的电能。

图1 分离器转速对煤粉细度的影响图2 分离器转速与磨煤机阻力、磨煤单耗关系磨煤机分离器转速升高，煤粉变细，磨煤机出力会受到影响，严重时磨煤机会出现堵磨情况。

仍以A磨为例，给煤量为36t/h，当分离器转速升至108rpm时，为21%,勉强达到设计煤粉细度要求，但此时磨煤机运行状态较差，煤粉细度R90磨入口冷风调节挡板全关，热风调节挡板100%全开，磨煤机出口温度较前下降约2℃，在68℃，入口一次风量也较前减小4t/h，表明A磨已有堵磨迹象。

根据神华煤特点及锅炉飞灰含碳量较低实际情况，煤粉细度可较设计值放大，一方面可保证磨煤机出力，另一方面有利节能。