1、*發電有限公司300MW 亞臨界鍋爐降低NOx 的改造技術方案報告名稱：*發電有限公司300MW 亞臨界鍋爐降低NO x 的改造技術方案承擔單位：*有限公司報告撰寫：*（燃燒部分）*（性能部分）報告校對：*（燃燒部分）*（性能部分）報告審核：*目 錄1. 項目背景 . 51.1 鍋爐概況 . 71.1.1 鍋爐B-MCR 主要設計參數 . 71.1.2 鍋爐原設計煤質資料 . . 101.1.3 鍋爐目前運行參數、存在的問題和進行過的改造 . 111.1.4 鍋爐目前燃用煤質資料 . . 131.1.5 鍋爐改造設計煤質資料 . . 141.1.6 鍋爐燃燒設備設計情況 . . 151.2 鍋

2、爐配套輔機情況 . 161.3 電廠改造目標 . 172. 制粉系統改造. 172.1 兩種制粉系統特性分析 . 172.2 改造設計煤種燃燒特性分析 . 202.3 制粉系統改造必要性分析 . 222.4 制粉系統改造性能分析 . 232.4.1煤粉管道層數的選擇 . . 262.4.2煤粉管道流速 . . 302.4.3 一次風率 . . 312.5 空氣預熱器對制粉系統改造的適應性分析 . . 322.6 風機對制粉系統改造的適應性分析. 323. 上鍋低NO x 煤粉燃燒技術的發展 . 333.1 第1代同心切圓燃燒系統 . 343.1.1 設計情況介紹 . . 343.1.2 運行情

3、況分析 . . 353.1.3 小結 . . 373.2 第2代引進型低NO X 切向燃燒系統LNCFS . 373.2.1 設計情況介紹 . . 383.2.2運行情況分析 . . 403.2.3 小結 . . 423.3 第2.5代復合空氣分級低NO X 燃燒系統 . . 423.4 第3代高級復合空氣分級低NO X 燃燒系統 . . 443.4.1 已經完成的高級復合空氣分級燃燒課題成果介紹 . 443.4.2. 上鍋公司低NOx 燃燒技術專利介紹 . 484. 上鍋的技術優勢、改造業績和優化目標 . . 494.1上鍋技術優勢 . . 494.1.1“爐”側優勢 . 504.1.2“鍋

4、”側優勢 . 554.2改造業績 . . 554.3優化目標 . . 565.*發電有限公司300MW 機組改造方案 . 575.1 改造原則及措施 . 575.2 燃燒器一次風/煤粉噴嘴層數的選擇 . . 575.2 燃燒器一次風/煤粉噴嘴標高的選擇 . . 575.3 *發電有限公司300MW 機組改造方案 . . 58單只煤粉噴嘴輸入熱量 . 596 避免改造后出現問題的措施 . . 616.1低負荷下保證NO X 排放的措施 . 616.1.1 低負荷下影響NO x 排放的因素 . 616.1.2 變氧量條件下分級燃燒的試驗研究 . 646.1.3 變負荷工況下NOx 排放特性的試驗研

5、究 . 666.1.4 低負荷工況下保證NOx 排放的措施 . 686.2改造后鍋爐效率不降低的措施 . 686.2.1神華煤分級燃燒的試驗結果 . . 686.2.2 小結 . . 696.3改造后鍋爐不出現爐膛嚴重結渣和高溫腐蝕的技術措施 . 706.3.1改造后防止爐膛嚴重結渣和高溫腐蝕的措施 . 706.3.2數值模擬計算結果 . . 716.3.3鍋爐運行業績 . . 726.3.4小結 . . 726.4改造后保證與鍋爐輔機匹配的技術措施 . 736.5改造后保證水動力和熱力平衡的技術措施 . 737. 鍋爐改造性能指標 . . 778. 鍋爐改造內容和范圍 . . 788.1.

6、鍋爐改造內容和范圍 . 788.2. 設計供貨分界點 . 798.3 可以利舊的設備 . 798.4 供貨范圍 . 799. 鍋爐其他部分改造 . . 809.1 制粉系統改造對鍋爐性能的影響. 819.2 燃燒設備改造多鍋爐熱力性能的影響 . . 819.3增加低溫再熱器受熱面必要性分析和原則方案 . 8410. 總結 . 841. 項目背景*發電有限公司位于*省咸陽市，建設有4×300MW 燃煤發電機組。*發電有限公司3號4號機組300MW 亞臨界鍋爐是上海鍋爐廠有限公司生產的亞臨界壓力一次中間再熱自然循環汽包爐，型號為SG-1025/16.7-M315。3號4號機組于1991、

7、1992年建成投產。鍋爐采用四角切圓擺動式直流燃燒器，配用鋼球磨中間倉儲制熱風送粉制粉系統，單爐膛，露天布置，全鋼架懸吊結構，平衡通風，固態排渣。鍋爐裝有*有限公司設計制造的對沖同心正反切圓燃燒系統，其NOx 排放設計值650mg/m3（O 2=6%）。實際運行中，燃用揮發份較高煤種時，NOx 排放測試值在400700mg/Nm3（O 2=6%）之間，燃燒煙煤：貧煤=1:1的煤種時，NOx 排放為900mg/Nm3（O 2=6%）左右，燃燒100%貧煤時，NOx 排放為12001500mg/Nm3（O 2=6%），已經不能滿足目前火電廠大氣污染物排放標準GB13223-2003中NOx 排放4

8、50mg/m3（O 2=6%）要求。我國人均裝機容量遠低于發達國家的平均水平，我國的能源結構決定了在今后相當長的時間內，燃煤機組裝機容量還將不斷增長，火電廠排放的二氧化硫、氮氧化物和煙塵仍將增加。火電廠排放的大氣污染物若得不到有效控制，將直接影響我國大氣環境質量的改善和電力工業的可持續和健康發展。為此，環境保護部對火電廠大氣污染物排放標準（GB13223-2003）進行了修訂。十幾天前，也就是2011年09月21日，環境保護部和國家質量監督檢驗檢疫總局聯合發布了新修訂的GB13223-2011火電廠大氣污染物排放標準，新標準將自2012年1月1日起實施。按照GB13223-2011火電廠大氣污

9、染物排放標準，NOx 排放標準參見表1-1：非重點地區NOx 排放標準。表1-2：重點地區NOx 排放標準。表1-1 非重點地區NOx 排放標準 6 表1-2 重點地區NOx 排放標準 注：重點地區，指根據環境保護工作的要求，在國土開發密度較高，環境承載能力開始減弱，或大氣環境容量較小、生態環境脆弱，容易發生嚴重大氣環境污染問題而需要嚴格控制大氣污染排放的地區。7*發電有限公司位于*大城市區域，將按照重點地區，NOx 排放限值100mg/m3（O 2=6%）進行考核。為此，必須對機組進行煙氣脫硝改造，同時對鍋爐燃燒系統進行優化設計，采用上鍋最新第3代高級復合空氣分級低NOx 燃燒技術對燃燒器進

10、行改造，在燃用目前運行煤種的件下，在40%-MCR到100%-MCR負荷段，全過程鍋爐出口NOx 排放將不超過400mg/Nm3（O 2=6%）。從而降低煙氣脫硝裝置的運行成本。根據國家新的排放政策要求，*發電有限公司，計劃對二期3號4號機組300MW 亞臨界鍋爐進行低氮燃燒改造和脫硝改造。計劃工期分別為：4號鍋爐為2012年46月，3號鍋爐為2013年。1.1 鍋爐概況*發電有限公司3號4號機組300MW 亞臨界鍋爐是上海鍋爐廠有限公司生產的SG 1025/16.7M315型亞臨界壓力一次中間再熱自然循環汽包爐。采用四角切圓擺動式直流燃燒器，配用鋼球磨中間倉儲制熱風送粉制粉系統，單爐膛型露天

11、布置，、燃煤、平衡通風全鋼架懸吊結構，平衡通風，固態排渣。尾部煙道為雙煙道，前部煙道布置有低溫再熱器，后部煙道布置低溫過熱器，低再低過下方布置省煤器，再熱汽溫的調整主要靠布置于省煤器下方的煙氣調溫擋板進行調整。原設計煤種為銅川煙煤與貧煤的1：4的混煤，校核煤種為全貧煤。由于煤炭市場的變化，為降低發電成本，*發電有限公司已于2002年開始大量采購彬長長焰煤與貧煤進行摻燒，摻燒比例為煙煤：貧煤=2:1。1.1.1 鍋爐B-MCR 主要設計參數鍋爐B-MCR 主要設計參數，參見表1-3：鍋爐B-MCR 主要設計參數。表1-3：鍋爐B-MCR 主要設計參數 8 鍋爐按燃用煙煤和貧煤的混煤設計，系亞臨界

12、、一次中間再熱、自然循環、燃煤汽包鍋爐。鍋筒采用單段蒸發系統，內裝導流式旋風分離器、立式百葉窗分離器和均汽孔板，爐膛四周為全焊膜式水冷壁。過熱蒸汽采用噴水減溫，再熱蒸汽溫度調節采用煙氣擋板和噴水（微調）相結合。鍋爐帶基本負荷，采用定壓或定滑定的方式運行。配備三分倉容克式回轉式空氣預熱器。鍋爐總圖參見圖1-1：鍋爐總圖。9 圖1-1：鍋爐總圖燃燒器為四角布置擺動式直流式煤粉燃燒器，每角燃燒器由6層二次風噴口、4層一次風噴口和兩層三次風噴口組成。一次風噴嘴與二次風噴嘴間隔布置，兩層三次風噴嘴布置在頂部消旋二次風噴咀下方。在A 、D 、G 三層二次風噴咀內設置了輕油油槍，每支油槍出力0.8-1.0噸

13、/h。目前第2層、第3層一次風噴嘴上揚3°，其余水平位置、固定、焊死，不參與過熱汽溫和再熱汽溫的擺動調整。燃燒器總圖參見圖1-2：燃燒器總圖。 圖1-2 燃燒器總圖鍋爐制粉系統為中間儲倉式熱風送粉系統，采用4臺筒式鋼球磨煤機，型號為MG350/600-。給粉機型號為GF-15，共16臺。鍋爐配備2臺冷一次風機。 1.1.2 鍋爐原設計煤質資料鍋爐原設計煤質為貧煤：煙煤=4：1的混煤，參見表1-4：鍋爐原設計煤質資料。表1-4：鍋爐原設計煤質資料11 表1-5：鍋爐燃油資料1.1.3 鍋爐目前運行參數、存在的問題和進行過的改造鍋爐目前運行參數，參見表 1-6：鍋爐目前運行參數。表1-6

14、：鍋爐目前運行參數12 鍋爐目前存在的問題主要有：1、鍋爐正常運行中甲乙側再熱汽溫偏差較大。2、低負荷時再熱汽溫偏低，需增加氧量來提高再熱汽溫度。3、燃燒器噴口不能擺動，運行中擺角無法調整，氣溫調整手段少，影響機組經濟性。 4、水冷壁高溫腐蝕嚴重。5、NOx 排放高，燃用揮發份較高煤種時，NOx 排放測試值在400700mg/Nm3（O 2=6%）之間，燃燒煤種為煙煤/貧煤=1:1時，NOx 排放為900mg/Nm3（O 2=6%），燃燒100%貧煤時，NOx 排13放為12001500mg/Nm3（O 2=6%）。鍋爐進行過的改造主要有：1、拆除省煤器灰斗放灰裝置和空預器出口煙道灰斗放灰裝置

15、。 2、拆除二次風蒸汽暖風器，改為熱風再循環。3、空預器、尾部煙道、水平煙道蒸汽吹灰器改為氣脈沖吹灰器，爐膛蒸汽吹灰器拆除。 4、空預器由豪頓華公司改為48分倉、固定式密封、換熱元件高度不變。5、最下層四只煤粉燃燒器采用煙臺龍源技術改為微油點火燃燒器，并將該層燃燒器改為熱風送粉和乏氣送粉相結合的方式，在鍋爐啟動階段由乙排粉機送粉，鍋爐正常運行時由熱一次風送粉。 1.1.4 鍋爐目前燃用煤質資料鍋爐目前燃用煤質資料，參見表1-7：鍋爐目前燃用煤質資料。表1-7：鍋爐目前燃用煤質資料 142011年煤質分析月度平均匯總表，參見表1-8：2011年煤質分析月度平均匯總表。表1-8：2011年煤質分析

16、月度平均匯總表 1.1.5 鍋爐改造設計煤質資料由于鍋爐實際燃用煤質與原設計煤質相差較大，鍋爐本次改造，設計煤質資料將在電廠提供的運行煤質資料基礎上，進行歸納整理，以最大程度代表目前運行煤質，改造設計煤質用于制粉系統、鍋爐性能和燃燒設備的設計。鍋爐改造設計煤質，參見表1-9：鍋爐改造設計煤質。表1-9：鍋爐改造設計煤質15 t ar ar ar ar ar ar 1.1.6 鍋爐燃燒設備設計情況燃燒設備的原設計參數，參見表1-10：燃燒設備設計參數。表1-10：燃燒設備設計參數161.2 鍋爐配套輔機情況鍋爐配套輔機情況，參見表1-11：鍋爐配套輔機情況。表1-11：爐配套輔機情況 17 1.

17、3 電廠改造目標針對本次鍋爐改造，電廠改造目標如下：1、借助低氮燃燒器改造，將鍋爐由原熱風送粉改為乏氣送粉方式，以適應煤種的變化和便于低氮燃燒器改造的整體布置。2、改乏氣送粉應保證三臺排粉機帶300MW 負荷。3、鍋爐改造在盡可能小的范圍內進行，爭取保留現有一次風管道不變、主燃燒區的水冷套不變。4、低氮燃燒改造加乏氣送粉改造后，鍋爐各蒸汽參數、性能指標不出現下降，能解決現存的再熱汽溫偏差大、再熱汽溫偏低的缺陷。5、改造后在保證鍋爐效率不降低的前提下，鍋爐省煤器后煙氣NOx 排放量400mg/Nm3（O 2=6%）。6、鍋爐最低不投油穩燃負荷50%ECR。2. 制粉系統改造2.1 兩種制粉系統特

18、性分析制粉系統由將鋼球磨中間倉儲制熱風送粉制粉系統，改為鋼球磨中間倉儲制乏氣送粉制粉系統，空氣預熱器將由3分倉改為2分倉。鋼球磨中間倉儲制熱風送粉制粉系統參見圖2-1：鋼球磨中間倉儲制熱風送粉制粉系統。18 圖2-1 鋼球磨中間倉儲制熱風送粉制粉系統鋼球磨中間倉儲制乏氣送粉制粉系統參見圖2-2：鋼球磨中間倉儲制乏氣送粉制粉系統。 圖2-2 鋼球磨中間倉儲制乏氣送粉制粉系統通過對圖2-1和圖2-2的系統進行分析，兩種制粉系統的特點對比，參見表2-1：兩種制粉系統的特點對比。表2-1 兩種制粉系統的特點對比19 由表2-1可見，鋼球磨中間倉儲制熱風送粉制粉系統，容易獲得250左右的一次風/煤粉混合

19、溫度，一次風比率通常在15%左右，制粉中產生的水蒸汽，混合在三次風中送入爐膛，所有這些特點，均有利于降低一次風/煤粉氣流的著火溫度，提高煤粉氣流的著火性能，適用于難著火的無煙煤、貧煤。但是需要配置專門的一次風機，系統較為復雜。鋼球磨中間倉儲制乏氣送粉制粉系統，適合于容易著火的煙煤，不需要配置專門的一次風機，廠用電率低，系統簡單。202.2 改造設計煤種燃燒特性分析首先對本次鍋爐改造的設計煤種進行燃燒特性分析，以判斷是否適合采用鋼球磨中間倉儲制乏氣送粉制粉系統。按照GB/T7562-1998“發電廠煤粉鍋爐用煤技術條件”的判斷方法，本次鍋爐改造的設計煤種屬于V 4Q 3A 2M 2S 4ST 3

20、，為中高揮發份、中等發熱量、中等灰份、中低水份、高硫、中高灰融點的中等動力用煤，具體判別指標參見表2-2：發電廠煤粉鍋爐用煤技術條件。表2-2：發電廠煤粉鍋爐用煤技術條件 21 改造設計煤的著火性能為較易著火煤種，參見表2-3：改造設計煤的著火性能。表2-3：改造設計煤的著火性能22 改造設計煤的燃盡性能為較易燃盡煤種，參見表2-4：改造設計煤的燃盡性能。表2-4：改造設計煤的燃盡性能 從上述分析結果可見，目前電廠燃用的煤質的燃燒特性，完全可以適應制粉系統由鋼球磨中間倉儲制熱風送粉制粉系統，改為鋼球磨中間倉儲制乏氣送粉制粉系統，將不會引起煤粉著火、燃盡方面的問題。2.3 制粉系統改造必要性分析

21、三次風是在制粉系統做完工后的乏氣，溫度約70左右，風速54m/s，攜帶有10%的細粉（以單臺磨出力50t/h計，單臺排粉機所帶兩只三次風攜帶的煤粉約5t/h。），緊鄰主燃燒器最上層一次風噴入爐內。由于三次風溫度低、水分大、風速高，并攜帶一定量煤粉，對燃燒及汽溫調節存在不利影響：1 使火焰溫度降低，燃燒不穩定。2 火焰拖長，爐膛出口煙溫升高，使過熱汽溫與再熱汽溫偏高，汽溫調節幅度增大，同時增大過熱器熱偏差。3 三次風高速射入，使火焰殘余旋轉增大，同時飛灰可燃物增加。4 三次風量較大時，風速也增大，易擾亂爐正常的空氣流動，引起火焰貼墻結渣。 5 三次風的啟停造成爐內氧量變化大，不利于爐內氧量控制。

22、 6 三次風帶有大量煤粉，三次風的啟停影響爐內燃燒。由上述可知，三次風也必然對爐內氮氧化物的控制產生影響，特別是在頻繁的磨機啟停、切換時。 可見，要解決三次風對燃燒的影響，必須進行熱風送粉改乏氣送粉。由于鍋爐高度限制，去掉三次風進行乏氣送粉改造，可增加爐內還原區高度，盡可能多的布置燃盡風，有利于降低NOx 的排放同時，熱風送粉改乏氣送粉后，空預器將由三分倉改為兩分倉，空預器漏風將會有所減小，以前期脫硝摸底試驗測得二三期空預器漏風比較來看，空預器漏風將由9%降至6%，進入吸風機入口的煙氣量將下降約15%，風機電耗將有所下降，將減輕吸風機、增壓風機和脫硫系統的壓力。（按*熱工研究院統計數據，空預器

23、漏風率每下降1%，煤耗下降0.2g/KWh）還有，鍋爐燃燒煤種與原設計已出現很大偏差，為降低氮氧化物排放，煙煤摻燒會成為常態化，比例還有增加的可能，將對制粉系統的安全運行帶來更大壓力。2.4 制粉系統改造性能分析制粉系統將由鋼球磨中間倉儲制熱風送粉制粉系統，改為鋼球磨中間倉儲制乏氣送粉制粉系統。 上鍋對鋼球磨中間倉儲制熱風送粉制粉系統和鋼球磨中間倉儲制乏氣送粉制粉系統進行了詳細的計算，計算是評估在制粉系統的主要設備，如風機等不作改造的情況下，各參數能否滿足設計要求。計算方法和標準采用“DL5145-火力發電廠鍋爐制粉系統設計計算技術規定”。計算結果參見表2-5：制粉系統計算結果。計算工況為2個

24、工況，分別為工況1“改造設計煤+熱風送粉”和工況2“改造設計煤+乏氣送粉”。其中工況1 “改造設計煤+熱風送粉”代表機組目前的運行情況，工況2 “改造設計煤+乏氣送粉”代表機組進行制粉系統改造后的情況。表2-5 制粉系統計算結果 2425 對于工況1“改造設計煤+熱風送粉”，系統簡圖和各點的參數，參見圖2-3：工況1系統簡圖和各點的參數。圖2-3 工況1系統簡圖和各點的參數。對于工況2“改造設計煤+乏氣送粉”，系統簡圖和各點的參數，參見圖2-4：工況2系統簡圖和各點的參數。 圖2-4 工況2系統簡圖和各點的參數。計算結果分析：由上述計算結果可見，要保證制粉系統改造后，能夠正常運行，關鍵是處理好

25、以下3個參數的配置：本小節內容對煤粉管道的層數進行了討論，就采用4層和6層煤粉管道，討論兩種技術方案的可行性和優缺點。1）煤粉管道層數采用4層。燃燒器的一次風/煤粉噴嘴層數，采用4層的設計，這樣可以保留原4層一次風/煤粉管道，不需要進行很大的改造。考慮到磨煤機停運的工況，磨煤機出口不產生乏氣，那么就可以采用“熱風”，或“熱風+冷風”的送粉方式，在對應的排粉風機的入口，通入“熱風”，或“熱風+冷風”，進行送粉。考慮到排粉風機檢修的工況，特別是MCR 工況下，1臺排粉風機檢修，那么鍋爐只有3層一次風/煤粉噴嘴投入運行，這時單只一次風/煤粉噴嘴的熱功率較大，參見表2-6：單只一次風/煤粉噴嘴的熱功率

26、。表2-6 單只一次風/煤粉噴嘴的熱功率 按照上鍋公司的設計標準，本工程單只一次風/煤粉噴嘴的熱功率，不允許大于240×106 KJ/h，在采用3層一次風/煤粉噴嘴帶MCR 負荷時，剛好滿足設計標準，是可以的，但是已經達到設計允許的上限值。上鍋公司單只一次風/煤粉噴嘴的熱功率的設計標準，采用技術引進方，美國ALSTOM 公司的設計標準，參見圖2-5：單只一次風/煤粉噴嘴的熱功率。 圖2-5 單只一次風/煤粉噴嘴熱功率由上鍋公司設計制造的安徽淮南田家庵電廠300MW 鍋爐，采用鋼球磨中間倉儲制乏氣送粉制粉系統，一次風/煤粉噴嘴同樣為4層設計，已經投入運行十多年，運行情況良好，參見圖2-

27、6：田家庵電廠300MW 鍋爐燃燒器布置。 圖2-6 田家庵電廠300MW 鍋爐燃燒器布置有上述的技術分析可見，保持目前的4層煤粉管道不變，可以最大程度減少改造工作量，但是在采用3層一次風/煤粉噴嘴帶MCR 負荷的工況時，已經達到了設計允許的上限值。考慮到電廠今后煙煤摻燒會成為常態化，比例還有增加的可能，這將導致爐膛發生嚴重結渣的機會大大增加。為此建議本次鍋爐和制粉系統改造時，采用六層一次風布置的方式，一次風管道的規格，初步考慮采用480×10。2）煤粉管道層數采用6層。6層一次風布置完全參照三期送粉方式，四臺排粉機各帶一層半一次風，單只燃燒器出力小，燃燒調整靈活，無需對現有排粉機進

28、行擴容改造，12.6m 運轉層可進行管道布置。但其缺點是：燃燒器改造范圍大，主燃燒區水冷套必須要改，現有送粉管道全部更換、熱二次風道改造、給粉機改造等，投資高。考慮到排粉風機檢修的工況，特別是MCR 工況下，1臺排粉風機檢修，那么鍋爐只有4.5層一次風/煤粉噴嘴投入運行，這時單只一次風/煤粉噴嘴的熱功率較大，參見表2-7：單只一次風/煤粉噴嘴的熱功率。表2-7 單只一次風/煤粉噴嘴的熱功率 按照“DL5145-火力發電廠鍋爐制粉系統設計計算技術規定”，鋼球磨中間倉儲制乏氣送粉制粉系統，煤粉管道流速需要滿足22m/s28m/s，目前煤粉管道的規格為530×10。為使得在不修改煤粉管道規

29、格的情況下，煤粉管道流速滿足要求，共做了8個工況的計算，參見表2-7：8個設計計算工況。表2-7 8個設計計算工況 31 最終確定采用工況5，計算結果比較理想，煤粉管道流速為23.73m/s，滿足設計要求，具體計算結果參見表2-5：制粉系統計算結果。對于采用6層一次風/煤粉管道的布置方式，需要對制粉系統參數進行調整，以保證煤粉管道流速滿足要求，這在技術上是完全可行的。 2.4.3 一次風率按照“DL5145-火力發電廠鍋爐制粉系統設計計算技術規定”，一次風率的推薦數據參見表2-8：一次風率的推薦數據。表2-8 一次風率的推薦數據目前工況2“改造設計煤+乏氣送粉”，一次風率計算結果為23%，滿足

30、“表2-6：一次風率的推薦數據”的設計要求。322.5 空氣預熱器對制粉系統改造的適應性分析制粉系統由將鋼球磨中間倉儲制熱風送粉制粉系統，改為鋼球磨中間倉儲制乏氣送粉制粉系統，空氣預熱器將由3分倉改為2分倉，在技術上是可行的，詳細內容參見空氣預熱器的專題論述。 2.6 風機對制粉系統改造的適應性分析風機對制粉系統改造的適應性分析，主要關注排粉機風量、排粉機壓頭、送風機風量、送風機壓頭等。1） 排粉機風量。參見表2-5：制粉系統計算結果，改造前排粉風機風量為106431m 3/h，改造后排粉風機風量為106486m 3/h，相差不大，都小于排粉風機的127413m 3/h的額定風量。2） 排粉機

31、壓頭。排粉風機的額定壓頭為13500Pa ，要大于一次風機的額定壓頭10787Pa ，估計問題不大，但是還需要收集煤粉管道和排粉機連接管道布置等方面的圖紙，進行詳細的阻力計算，才能給出最終的評估。特別是要求3臺排粉機帶MCR 負荷時，煤粉管道的阻力較大。*電廠期、期的排粉機，設計參數參見表2-9：*電廠期、期排粉機設計參數。表2-9 *電廠期、期排粉機的設計參數 3） 送風機風量。制粉系統改造，需要取消2臺一次風機，二次風比率由56%提高到73%，這樣送風機風量需要增33加。單臺送風機的額定風量為（3672）×104m 3/h，2臺送風機的額定風量為（72144）×104m

32、 3/h，大于MCR 工況下的二次風量，約75×104m 3/h，能夠滿足要求。4） 送風機壓頭。制粉系統改造，對送風機壓頭的影響不大，送風機的額定壓頭為1300-5700Pa ，能夠滿足要求。 *電廠期、期的送風機，設計參數參見表2-10：*電廠期、期送風機設計參數。表2-10 *電廠期、期送風機的設計參數 3. 上鍋低NO x 煤粉燃燒技術的發展上海鍋爐廠有限公司在上世紀80年代開始進行低NOx 煤粉燃燒技術方面的開發設計工作，多年來開發積累了多種低NO x 煤粉燃燒技術，已經從第1代同心切圓燃燒系統發展到第3 代高級復合空氣分級低NO x 燃燒系統，參見表3-1。表3-1 上低

33、NOx 煤粉燃燒技術發展階段34 3.1 第1代同心切圓燃燒系統在上世紀90年代初進行吳涇第二發電廠600MW 亞臨界控制循環鍋爐燃燒設備方案設計時，上鍋公司提出了一個全新的燃燒系統設計理念，即對沖同心正反切圓燃燒系統。這是對同心切圓燃燒系統的一種發展，它用啟轉二次風偏置角的概念代替了傳統的假想切圓概念，亦即一次風（包括燃料風）的假想風切圓接近于0。下部風箱的輔助風形成正切的假想切圓，而上部風箱的輔助風和燃盡風則形成反切的假想切圓，參見圖3-1。圖3-1 對沖同心正反切圓燃燒系統由于一次風剛性比二次風弱，爐內切圓方向取決于啟轉二次風的設計參數，因此仍能形成穩定的燃燒工況，同時正切的輔助風設計仍

34、保留了上述同心切圓燃燒系統的優點，通過上部輔助風和燃盡風的反切則起到了減弱爐膛出口旋流強度的作用。本節以吳涇第二發電廠600MW 超臨界鍋爐為例子，說明第1代同心切圓燃燒系統的性能。 3.1.1 設計情況介紹吳涇第二發電廠1號機組是上海電氣生產的第一臺600MW 機組，鍋爐采用上鍋公司自主設計制35造的600MW 亞臨界控制循環鍋爐，設計煤種為強結渣性的神府東勝煙煤。鍋爐采用冷一次風機、正壓直吹式制粉系統，配6臺HP963型中速磨煤機，每臺磨煤機帶1層4只煤粉噴燃器，其中5臺磨煤機運行，可帶鍋爐BMCR 負荷，設計煤粉細度為200目通過量75%。煤粉燃燒器為四角布置、切向燃燒、并可上下擺動用以

35、調節蒸汽溫度。采用濃淡分離寬調節比（WR ）煤粉噴嘴，在一次風噴口周圍布置有燃料風，不僅能有效地冷卻一次風噴口，還能改善煤種適應性。為降低四角切向燃燒引起的爐膛出口及水平煙道中煙氣的殘余旋轉造成的煙氣側的屏間熱偏差，采用同心反切加燃盡風（OF A ）和部分消旋二次風，使爐內氣流的旋轉強度具有一定的可調性。燃燒器沿爐膛高度方向自下而上分別編號為AA 、A 、AB 、B 、BC 、C 、CD 、D 、DE 、E 、EF 、F 、FF 及OF A ，其中A 、B 、C 、D 、E 、F 層為煤粉燃燒器，AA 、AB 、BC 、CD 、DE 、EF 、FF 層為輔助風，在AB 、CD 、EF 層布置有暖爐油槍，AB 、CD 、DE 層二次風噴嘴為4.5°順時針偏轉，BC 層二次風噴嘴為15°順時針偏轉，他們牽引對沖的一次風構成順時針方向旋轉的爐內主氣流；EF 層二次風為20°逆時針偏轉，FF 層及OF A 層為25°逆時針偏轉，它們具有減輕和消除氣流殘余旋轉的功能；鑒于AA 層二次風具有托粉作用，故不作偏轉。采用不同的二次風偏轉結構，使爐內空氣動力場有利于穩定燃燒，降低NOx 排放和減少結渣。燃燒設備的布置情況參見圖3-2。圖3-2 吳涇600MW 超臨界鍋爐燃