1、低氮燃燒器運行調整探討0緒論根據鍋爐煙氣氮氧化合物生成機理，影響氮氧化合物生成量的因素主要有火焰溫度、燃燒器區段氧濃度、燃燒產物在高溫區停留時間和煤的特性，而降低氮氧化合物生成量的途徑主要有兩個方面：降低火焰溫度，防止局部高溫；降低過量空氣系數和氧濃度，使煤粉在缺氧的條件下燃燒。在各種降低 NOxNOx 排放的技術中， 低 NOxNOx 燃燒技術采用最廣、 相對簡單、經濟并且有效。目前主要有以下幾種形式：低過量空氣燃燒、空氣分級燃燒、燃料分級燃燒、煙氣再循環?？諝夥旨壍偷紵夹g是目前應用最廣泛的低 NOxNOx 燃燒技術，其主要原理是將燃燒所需的部分空氣，一般稱之為“分離燃盡風（SOFASO

2、FA）”，從爐膛上部送入，使鍋爐的主燃燒器區域處于還原性氣氛并在主燃燒器與 SOFASOFA 燃燒器之間形成一段“還原區，抑制 NOxNOx 的生成并還原已生成的 NOx,NOx,降低鍋爐氮氧化物的排放。采用空氣分級低 NOxNOx 燃燒技術改造之后，爐膛的溫度場分布將會發生較大變化，主要表現為主燃區溫度降低，火焰中心上移。我公司低氮燃燒器改造也主要采用了空氣分級技術。1低氮燃燒器對鍋爐運行的影響從很多電廠低氮燃燒器改造情況來看，普遍存在汽溫（尤其是再熱汽溫）偏低，飛灰可燃物偏大的情況。主要受影響因素是鍋爐的設計情況及燃用煤質。通過燃燒調整、二次風配比、SOFASOFA 風配比，部分廠汽溫參數

3、基本達到了設計值，飛灰可燃物有明顯降低。低氮燃燒器改造后，爐內溫度場的變化將會對爐膛出口煙溫及汽溫特性產生較大影響。這主要表現在以下兩個方面：1 1）純從燃燒角度來講，鍋爐采用空氣分級低氮燃燒技術改造之后，燃燒延遲，火焰中心上移，爐膛出口煙溫上升，鍋爐的過熱汽溫、再熱汽溫上升。2 2）鍋爐采用空氣分級低氮燃燒技術改造之后，主燃區的溫度下降較多，爐內溫度分布更加均勻。水冷壁的沾污結渣情況會有很大改善，爐內水冷壁吸熱增強，爐膛出口煙溫下降，鍋爐的過熱汽溫、再熱汽溫下降。鍋爐低氮燃燒改造之后的汽溫特性變化情況主要受以上兩個因素影響，哪個因素的影響占主導地位主要取決于鍋爐的設計情況及燃用煤質情況。從各

4、廠空氣分級低氮燃燒器運行情況來看，采用設計煤種，隨著分離燃盡風（SOFASOFA）風量的增加，主燃區過量空氣系數降低，過熱器溫開、再熱器溫升均有較大增加。2我公司低氮燃燒器的運行調整我公司低氮燃燒器投運以來，主要問題有汽溫偏低及甲乙側汽溫偏差大、飛灰可燃物偏大。從運行調整情況來看，建議從以下方面考慮：2.12.1 充分認識降低 NOxNOx 生成的兩個主要機理：降低主燃燒區溫度和低氧燃燒；充分掌握低氮燃燒器的工作原理，掌握 CCOFACCOFA 風、SOFASOFA 風主要作用是分級配風， 用于降低 NOxNOx,起到燃盡可燃物兼顧調整爐膛出口煙溫偏差的作用，不會影響正常燃燒。不論負荷高低，都

5、可以進行大幅度調節。2.22.2 要認識到 NOxNOx 的降低，必然導致著鍋爐效率的降低，要尋找一個最佳平衡點，不能一味追求低 NOxNOx。應該給鍋爐運行人員一個 NOxNOx 控制值，日常調整中，只要 NOxNOx 不是太高，可以關小 SOFASOFA 風，開大二次風，以提高燃燒效率。2.32.3 鍋爐低氮燃燒器改造之后，鍋爐的爐膛出口煙溫主要受兩個因素的影響：爐膛火焰中心上移、燃燒延遲會導致爐膛出口煙溫、過熱器溫升、再熱器溫升上升；而主燃區溫度降低，則會改善鍋爐爐膛的結渣情況，水冷壁吸熱增加，爐膛出口煙溫降低，過熱器溫開、再熱器溫升下降。究竟何種因素影響較大，主要跟鍋爐的設計及燃用煤種

6、有關。對于一些燃盡好，結渣性強的煤，爐膛水冷壁的沾污結渣情況對汽溫的影響更大，而對于一些燃盡差、灰熔點高的煤，則爐膛火焰中心上升、燃燒延遲的影響更大。這也就意味著，對于燃盡好、結渣性強的煤，設計時可采用更高的燃盡風風率，不但有利于降低鍋爐氮氧化物排放，在控制改造后汽溫特性方面也較有優勢；而對于燃盡較差、灰熔點較高的煤，低氮燃燒器改造時，需采用合適的技術，加強煤粉的前期著火，同時分級風（SOFASOFA 風）的風率不可設計過高。如分級風（SOFASOFA 風）風率過高，既不利于控制鍋爐的飛灰含碳量，也不利于控制過熱器、再熱器的汽溫。從這個角度來講，煤質好時，SOFASOFA風開大點；煤質差時，S

7、OFASOFA 風開小點。這也符合我們正常調整的效果。4 4 從控制 NOxNOx 的角度講，分級燃燒、分級進風都是有好處的。在實際中配煤時， 應考慮不要將最上層的甲倉上貧煤， 而將乙排對應乙粉倉上貧煤，其余上長焰煤，這也將會使貧煤的燃燒距離更長，利于燃盡。由于最下層二次風檔板運行中總是全開，底部燃燒器一般不會缺風，在配風時，適合用倒寶塔型配風，一方面有助于抬高火焰中心，使得汽溫提高，另一方面也符合降低 NOxNOx 的配風策略，即主燃燒區缺氧燃燒。?有條件應盡量使用下層燃燒器，用抬高噴燃器擺角的方法兼用二次風、SOFASOFA 風配比來調節汽溫，這樣也有利煤粉燃盡，提高燃燒效率。而且由于火焰

8、中心下移，爐膛中心溫度降低，有助于減少 NOxNOx的生成； 燃燒區至 SOFASOFA 風之間的還原區延長， 更有助于一部分 NOxNOx 重新被還原。?低氮燃燒器主燃燒區是缺氧燃燒，為保證燃燒安全，氧量值不應低于 3%;3%;在某層給粉機轉速大幅增加時，應適當開大對應二次風檔板，以免主燃燒區煤粉過多、嚴重缺風造成滅火。只有在給粉機轉速穩定時，始可逐漸關小對應二次風檔板，以降低 NOxNOx。?由于飛灰可燃物偏大，在 NOxNOx 不是太高的情況下，應適當加大主燃燒區風量，以利燃盡。#5#5 爐長期飛灰可燃物偏大，應采取調節粗粉分離器檔板，適度調細煤粉細度，雖然制粉系統出力下降，但是減少的飛

9、灰損失應該能夠彌補，可首先將甲制粉系統煤粉細度調細觀察。#5#5 爐目前的飛灰可燃物平均在 3%3%左右， 而正常情況下不應高于 2%2%。 按飛灰含碳量每升高1%,1%,標準煤耗增加約1.01.01.3g/KW1.3g/KWH H來看,采取必要手段降低飛灰可燃物還是很值得的。?適當提高二次風壓，保證合適的二次風速，提高二次風的穿透力，以利助燃。增加 SOFASOFA 風后，整體二次風壓下降，廠家也沒有合適的二次風箱差壓控制值。 按原設計， 30%30%負荷以上， 二次風箱差壓應保證 1.0KPa,1.0KPa,才能使二次風速在合理范圍。可以采取加大總風量，關小二次風檔板、關小 SOFASOF

10、A 風的方法調節。?周界風能起到加強一次風剛性的作用，防止氣流偏斜，防止煤粉火炬貼墻以及煤粉從氣流中分離；在煤粉氣流著火后，能及時供給少量二次風，有利于燃燒過程的發展。對于低氮燃燒器，煤粉集中，容易形成煤粉缺氧燃燒環境，有利于降低 NOxNOx 的生成，故周界風開度應隨給粉機轉速適度開大。?要重視一次風壓。目前看整體一次風壓偏高，三期控制的沒有二期好。在低氮燃燒器改造后二次風壓偏低的情況下，過高的一次風壓更不合適。一次風又是冷風，入爐有害無利。保證排風機出口風壓4.04.04.5KPa4.5KPa 即可。?關注爐膛、制粉系統漏風。冷風入爐會提高排煙溫度，降低鍋爐效率，有害無利。爐膛底部渣斗水封

11、應密封好、看渣孔、爐膛看火孔應經常檢查，確保關閉。制粉系統的漏點要及時聯系處理，包括木柴分離器蓋子、給煤機蓋子等應密閉好。?低負荷應適度增大燃燒區風量， 以利煤粉燃盡， 但是風量過大，會使爐膛溫度降低，造成汽溫偏低。這是因為低負荷爐膛溫度自身偏低，風量過大，會進一步降低爐膛溫度。雖然水冷壁輻射吸熱因爐膛煙溫降低而減少，但不足以抵消過多風量入爐煙溫降低的部分，故爐膛出口溫度下降。低負荷汽溫特性又是輻射強于對流，所以整體汽溫降低；?高負荷可以適度降低燃燒區風量，以提高經濟性，但是風量過小，爐膛出口溫度升高，會造成排煙溫度偏高，損失增加。這是因為高負荷爐膛溫度高，煤粉量大，總風量過低，爐膛煙溫會有所升高，雖然水冷壁吸熱會有所增加，但不足以抵消風量減少整體煙溫提高的部分。另外由于缺風，導致燃燒推遲甚至在水平煙道形成二次燃燒，也造成排煙溫度升高3結語鍋爐低氮燃燒器的改造，核心是為了降低煙氣中 NO