低氮改造技術(shù)培訓(xùn)

1、大慶熱電廠低氮燃燒器改造工程設(shè)計(jì)交底20142014年年5 5月月 煙臺(tái)龍?jiān)措娏夹g(shù)股份有限公司 一、鍋爐燃燒系統(tǒng)普遍存在的問(wèn)題一、鍋爐燃燒系統(tǒng)普遍存在的問(wèn)題二、雙尺度燃燒技術(shù)簡(jiǎn)介二、雙尺度燃燒技術(shù)簡(jiǎn)介三、改造方案介紹三、改造方案介紹 四、運(yùn)行調(diào)節(jié)方法及注意事項(xiàng)四、運(yùn)行調(diào)節(jié)方法及注意事項(xiàng)內(nèi)容簡(jiǎn)介:一、鍋爐燃燒系統(tǒng)普遍存在的問(wèn)題一、鍋爐燃燒系統(tǒng)普遍存在的問(wèn)題二、雙尺度燃燒技術(shù)簡(jiǎn)介二、雙尺度燃燒技術(shù)簡(jiǎn)介三、改造方案介紹三、改造方案介紹 四、運(yùn)行調(diào)節(jié)方法及注意事項(xiàng)四、運(yùn)行調(diào)節(jié)方法及注意事項(xiàng)內(nèi)容簡(jiǎn)介:鍋爐燃燒系統(tǒng)普遍存在問(wèn)題介紹鍋爐燃燒系統(tǒng)普遍存在問(wèn)題介紹1.1鍋爐滅火危害鍋爐滅火危害電站燃煤鍋爐滅火

2、是影響電廠安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的嚴(yán)重事故，重新點(diǎn)火電站燃煤鍋爐滅火是影響電廠安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的嚴(yán)重事故，重新點(diǎn)火造成的燃油損失，還可引發(fā)其它事故，可能導(dǎo)致鍋爐甚至汽輪機(jī)損造成的燃油損失，還可引發(fā)其它事故，可能導(dǎo)致鍋爐甚至汽輪機(jī)損壞。壞。與燃燒系統(tǒng)相關(guān)的滅火原因主要有以下幾個(gè)主要方面：與燃燒系統(tǒng)相關(guān)的滅火原因主要有以下幾個(gè)主要方面：1、燃燒器設(shè)計(jì)不合理；、燃燒器設(shè)計(jì)不合理；2、煤質(zhì)變化的影響；、煤質(zhì)變化的影響；3、制粉系統(tǒng)的影響；、制粉系統(tǒng)的影響；4、燃燒調(diào)整的影響；、燃燒調(diào)整的影響；5、爐膛溫度水平；、爐膛溫度水平；6、爐膛大掉渣等；、爐膛大掉渣等；燃燒系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮諸多因素的不利影響，要有很好的

3、煤燃燒系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮諸多因素的不利影響，要有很好的煤種適應(yīng)性，合理設(shè)計(jì)，穩(wěn)燃能力強(qiáng)，爐內(nèi)不結(jié)渣，燃燒器區(qū)域合理種適應(yīng)性，合理設(shè)計(jì)，穩(wěn)燃能力強(qiáng)，爐內(nèi)不結(jié)渣，燃燒器區(qū)域合理的溫度水平。的溫度水平。1.2 鍋爐結(jié)渣危害鍋爐結(jié)渣危害當(dāng)鍋爐燃用含灰份較大且灰熔點(diǎn)較低的煤質(zhì)，以及鍋爐熱負(fù)荷較高時(shí)，特別是燃當(dāng)鍋爐燃用含灰份較大且灰熔點(diǎn)較低的煤質(zhì)，以及鍋爐熱負(fù)荷較高時(shí)，特別是燃燒器設(shè)計(jì)不合理時(shí)，容易發(fā)生結(jié)渣。結(jié)渣一般發(fā)生在爐膛水冷壁、衛(wèi)燃帶、屏式燒器設(shè)計(jì)不合理時(shí)，容易發(fā)生結(jié)渣。結(jié)渣一般發(fā)生在爐膛水冷壁、衛(wèi)燃帶、屏式過(guò)熱器、凝渣管等輻射或半輻射受熱面，以及靠近爐膛出口的部分對(duì)流受熱面，過(guò)熱器、凝渣管等輻

4、射或半輻射受熱面，以及靠近爐膛出口的部分對(duì)流受熱面，在爐膛下部冷灰斗也可能發(fā)生結(jié)渣現(xiàn)象。這些部位的煙氣溫度較高，在燃燒過(guò)程在爐膛下部冷灰斗也可能發(fā)生結(jié)渣現(xiàn)象。這些部位的煙氣溫度較高，在燃燒過(guò)程中，軟化或者熔融狀的灰顆粒粘結(jié)在受熱面上，在受熱面上不斷生長(zhǎng)、積累，形中，軟化或者熔融狀的灰顆粒粘結(jié)在受熱面上，在受熱面上不斷生長(zhǎng)、積累，形成覆蓋層。成覆蓋層。1）使運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性下降）使運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性下降(1)受熱面結(jié)渣后，使傳熱惡化，排煙溫度升高，受熱面結(jié)渣后，使傳熱惡化，排煙溫度升高，鍋爐鍋爐熱效率下降；熱效率下降；(2)燃燒器出口結(jié)渣，造成氣流偏斜，燃燒惡化，有可能使機(jī)械未完全燃燒熱損失、燃燒器出口結(jié)渣，

5、造成氣流偏斜，燃燒惡化，有可能使機(jī)械未完全燃燒熱損失、化學(xué)未完全燃燒熱損失增大；化學(xué)未完全燃燒熱損失增大；(3)使鍋爐通風(fēng)阻力增大，廠用電量上升；使鍋爐通風(fēng)阻力增大，廠用電量上升；2）影響鍋爐出力）影響鍋爐出力(1)水冷壁結(jié)渣后，會(huì)使蒸發(fā)量下降；水冷壁結(jié)渣后，會(huì)使蒸發(fā)量下降；(2)爐膛出口煙溫升高，蒸汽出口溫度升高，管壁溫度升高，以及通風(fēng)阻力的增大，爐膛出口煙溫升高，蒸汽出口溫度升高，管壁溫度升高，以及通風(fēng)阻力的增大，有可能成為限制出力的因素。有可能成為限制出力的因素。3）影響鍋爐運(yùn)行的安全性）影響鍋爐運(yùn)行的安全性(1)結(jié)渣后過(guò)熱器處煙溫及汽溫均升高，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起管壁超溫；結(jié)渣后過(guò)熱器處煙溫及

6、汽溫均升高，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起管壁超溫；(2)結(jié)渣往往是不均勻的，結(jié)果使過(guò)熱器熱偏差增大；對(duì)自然循環(huán)鍋爐的水循環(huán)安結(jié)渣往往是不均勻的，結(jié)果使過(guò)熱器熱偏差增大；對(duì)自然循環(huán)鍋爐的水循環(huán)安全性以及強(qiáng)制循環(huán)鍋爐的水冷壁熱偏差帶來(lái)不利影響；全性以及強(qiáng)制循環(huán)鍋爐的水冷壁熱偏差帶來(lái)不利影響；(3)爐膛上部渣塊掉落時(shí)，可能砸壞冷灰斗水冷壁管，造成爐膛滅火或堵塞排渣口，爐膛上部渣塊掉落時(shí)，可能砸壞冷灰斗水冷壁管，造成爐膛滅火或堵塞排渣口，使鍋爐被迫停止運(yùn)行；使鍋爐被迫停止運(yùn)行；(4)除渣操作時(shí)間長(zhǎng)時(shí)，爐膛漏入冷風(fēng)太多，使燃燒不穩(wěn)定甚至滅火。除渣操作時(shí)間長(zhǎng)時(shí)，爐膛漏入冷風(fēng)太多，使燃燒不穩(wěn)定甚至滅火。1.3飛灰可燃物升高

7、飛灰可燃物升高飛灰可燃物升高原因及采取的措施1、選擇最佳的過(guò)量空氣系數(shù)，對(duì)固定碳含量較高的煤粉，在燃盡階段保證充足的氧量。盡量增大煤粉在爐膛內(nèi)燃燒時(shí)間，增大燃盡空間。2、煤種的變化，使球磨機(jī)出力不足，被迫增大通風(fēng)量，造成煤粉變粗，可通過(guò)燃燒調(diào)整試驗(yàn)，選擇最佳煤粉細(xì)度。3、在保證球磨機(jī)出力前提下，盡量關(guān)小三次風(fēng)，以減弱三次風(fēng)對(duì)燃燒的影響。4、保證合適的一次風(fēng)速，并且一次風(fēng)速調(diào)平，保證各粉管下粉均勻。5 、 二次風(fēng)配風(fēng)合理，通過(guò)燃燒調(diào)整試驗(yàn)確定最佳配風(fēng)方式，總結(jié)出燃燒卡片，燃盡風(fēng)量和主燃燒區(qū)風(fēng)量分配合理，一、二、三次風(fēng)率符合設(shè)計(jì)值。一、一、NOxNOx排放的環(huán)保要求排放的環(huán)保要求二、雙尺度燃燒技術(shù)

8、簡(jiǎn)介二、雙尺度燃燒技術(shù)簡(jiǎn)介三、改造方案介紹三、改造方案介紹 四、運(yùn)行調(diào)節(jié)方法及注意事項(xiàng)四、運(yùn)行調(diào)節(jié)方法及注意事項(xiàng)內(nèi)容簡(jiǎn)介:二、雙尺度燃燒技術(shù)簡(jiǎn)介NOx生成機(jī)理NOx的生成主要有三種類型： 燃料型燃料型：是燃料中的氮化合物在燃燒過(guò)程中熱分解之后又氧化而形成的NOx，占總量的8090%，燃料氮轉(zhuǎn)化成NOx的量主要取決于空氣燃料混合比空氣燃料混合比（空燃比），而較少依賴于反應(yīng)溫度； 熱力型熱力型：是空氣中的氮?dú)庠诟邷叵卵趸傻腘Ox，占總量的1020%，其最為其最為敏感的影響因素是溫度敏感的影響因素是溫度，當(dāng)溫度高于1500時(shí)隨著溫度的提高，熱力型NOx會(huì)急劇增加； 快速型：快速型：是燃燒時(shí)空氣中

9、的氮和燃料中的碳?xì)湓訄F(tuán)反應(yīng)而形成的NOx，其所占比例很小，一般不予考慮。 低氮燃燒器改造采取的相關(guān)措施主要為控制燃料型及熱力型NOx的生成，基于NOx的生成特點(diǎn)，主要就是控制爐內(nèi)局部區(qū)域的空燃比空燃比（過(guò)?？眨ㄟ^(guò)剩空氣系數(shù)）氣系數(shù)）和爐內(nèi)燃燒的最高最高溫度溫度二、雙尺度燃燒技術(shù)簡(jiǎn)介高溫低氧濃煤粉還原燃燒區(qū)中心還原燃燒區(qū)著火預(yù)燃區(qū)次燃區(qū)集中還原區(qū)中心燃盡區(qū)還原區(qū)爐膛空間尺度優(yōu)化在高度和截面方向分為多個(gè)功能區(qū)域防渣近壁區(qū)雙尺度低NOx燃燒技術(shù)以爐內(nèi)影響燃燒的兩大關(guān)鍵尺度(爐膛空間尺度和煤粉燃燒過(guò)程尺度)為重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象,全面實(shí)施系統(tǒng)優(yōu)化，達(dá)到防渣、燃盡、低NOx一體化的目的。二、雙尺度燃燒技術(shù)簡(jiǎn)介

10、煤粉燃燒過(guò)程尺度優(yōu)化在全爐內(nèi)依據(jù)反應(yīng)過(guò)程組成由不同功能主反應(yīng)和次反應(yīng)渦團(tuán)相互鏈接形成渦環(huán)CCO2CONON2NON2HCN.COHCN.COHCNN2CCO2CCO2CO+O2CO2CCO CO2NON2N2NOx主燃區(qū)集中還原區(qū)燃盡區(qū)主反應(yīng)強(qiáng)化C燃盡附反應(yīng)抑制焦炭氮氧化主反應(yīng) 強(qiáng)化HCN生成還原NO附反應(yīng) 兼顧C(jī)燃盡主反應(yīng) 強(qiáng)化著火、揮發(fā)份熱解、C燃燒附反應(yīng) 抑制NO生成、加強(qiáng)焰內(nèi)NO還原二、雙尺度燃燒技術(shù)簡(jiǎn)介 l雙尺度實(shí)現(xiàn)低雙尺度實(shí)現(xiàn)低NOx燃燒優(yōu)勢(shì)之一燃燒優(yōu)勢(shì)之一 -強(qiáng)防渣、防腐技術(shù)強(qiáng)防渣、防腐技術(shù) 爐膛中心形成了“中心區(qū)”有較高煤粉濃度、較高溫度、適宜氧濃度、較高燃燒強(qiáng)度，爐膛近壁區(qū)形

11、成為較低溫度、較低CO濃度、較高O2濃度（沿程逐步摻入中心區(qū)）和有利于阻止灰粒附壁，延長(zhǎng)了冷卻路徑。 在煤粉燃燒過(guò)程尺度上優(yōu)化了燃燒不同階段三場(chǎng)特性(溫度場(chǎng)、速度場(chǎng)及顆粒濃度場(chǎng))差異，使火焰邊部可控可調(diào)，保證近壁區(qū)三場(chǎng)特性利于防渣。二、雙尺度燃燒技術(shù)簡(jiǎn)介（c）環(huán)渦穩(wěn)燃技術(shù)示意圖（b）雙還原氧化區(qū)（a）雙區(qū)燃燒示意圖（c）環(huán)渦穩(wěn)燃技術(shù)示意圖l雙尺度實(shí)現(xiàn)低雙尺度實(shí)現(xiàn)低NOx燃燒優(yōu)勢(shì)之二燃燒優(yōu)勢(shì)之二 -高效穩(wěn)燃燃燒技術(shù)高效穩(wěn)燃燃燒技術(shù) 采用低NOx燃燒器、一次風(fēng)噴口集中且濃淡組合、接力熱回流環(huán)渦穩(wěn)燃等技術(shù)手段，環(huán)渦內(nèi)碳粒有較高的內(nèi)回流率延長(zhǎng)了在環(huán)渦內(nèi)停留時(shí)間，顯著提高了環(huán)渦內(nèi)碳燃燒發(fā)熱量。環(huán)渦穩(wěn)燃、

12、著火、碳燃燒、碳燃盡全過(guò)程鏈環(huán)穩(wěn)固，這是優(yōu)于單純噴口穩(wěn)燃的原因所在。一、一、NOxNOx排放的環(huán)保要求排放的環(huán)保要求二、雙尺度燃燒技術(shù)簡(jiǎn)介二、雙尺度燃燒技術(shù)簡(jiǎn)介三、改造方案介紹三、改造方案介紹 四、運(yùn)行調(diào)節(jié)方法及注意事項(xiàng)四、運(yùn)行調(diào)節(jié)方法及注意事項(xiàng)內(nèi)容簡(jiǎn)介:三、改造方案介紹1 1. .縱向三區(qū)分布：縱向三區(qū)分布： 通過(guò)對(duì)主燃燒器改造，重新布置，增加了燃盡高度，同時(shí)在主燃燒器上方合適位置引入適量的燃盡風(fēng)，建立較大的還原區(qū)，燃盡風(fēng)采用多噴口多角度射入?？傮w布置上沿高度方向從下至上形成三大區(qū)域，分別為氧化還原區(qū)（總風(fēng)量的70-80%）、主還原區(qū)、燃盡區(qū)（總風(fēng)量的20-30%） 。三、改造方案介紹1、燃

13、燒器分組后燃燒器區(qū)域熱負(fù)荷降低，相應(yīng)地可降低爐內(nèi)火焰的峰值溫度，使?fàn)t內(nèi)溫度場(chǎng)分布更加均勻化，可以進(jìn)一步減輕爐內(nèi)結(jié)渣。2、下組燃燒器下降后，整個(gè)燃燒器的中心與火焰中心隨之下降，火焰在爐膛內(nèi)被拉長(zhǎng)，形成更加均勻的溫度分布；同時(shí)煤粉顆粒在爐內(nèi)的停留時(shí)間增加，可有效控制飛灰可燃物的含量，提高燃燒效率。3、增加的高位燃盡風(fēng)噴口設(shè)計(jì)為手動(dòng)水平擺動(dòng)的，可以有效消除氣流旋轉(zhuǎn)帶來(lái)的煙溫偏差，加強(qiáng)后期的混合。 三、改造方案介紹2.2.橫向雙區(qū)分布：橫向雙區(qū)分布：燃燒器噴口調(diào)整布置時(shí)，主燃燒器DE、FF、OFA二次風(fēng)噴口布置貼壁風(fēng)噴口，可使沿爐膛截面形成中心區(qū)和近壁區(qū)兩區(qū)分布，中心區(qū)較高的煤粉濃度、較高的溫度水平；

14、近壁區(qū)較低的顆粒濃度、較低的溫度水平，近壁區(qū)可保留足夠的氧的存在，向水冷壁表面補(bǔ)充適量的氧，防結(jié)渣防腐蝕。三、改造方案介紹3.3.一二次風(fēng)射流角度一二次風(fēng)射流角度：燃燒器#1、#2、#4、#5角一次風(fēng)射流統(tǒng)一調(diào)整為直徑為1035mm的假想切圓，#3、#6角一次風(fēng)射流統(tǒng)一調(diào)整為直徑為1000mm的假想切圓。二次風(fēng)與一次風(fēng)小角度偏置（只有5度角），保證爐內(nèi)切圓方向不變，二次風(fēng)初始偏離并能很快與一次風(fēng)摻混并在爐內(nèi)中心區(qū)域燃燒。一次風(fēng)逆切圓方向射入爐內(nèi)，二次風(fēng)正切射入爐內(nèi)，二次風(fēng)的引射作用，強(qiáng)化熱煙氣與一次風(fēng)濃煤粉混合，三、改造方案介紹4.4.區(qū)域燃燒器濃淡組合區(qū)域燃燒器濃淡組合：采用低NOx一次風(fēng)燃

15、燒器及區(qū)域濃淡組合技術(shù)，形成初期NOx火焰內(nèi)還原，進(jìn)一步強(qiáng)化降低NOx的效果。最上兩層一次風(fēng)采用上下濃淡燃燒器，濃淡燃燒技術(shù)也是一種低NOx燃燒技術(shù)。建立局部濃淡燃燒，在一次風(fēng)首先完成揮發(fā)份析出、缺氧燃燒、NOx火焰內(nèi)還原后，剩余焦碳與偏離的二次風(fēng)氣流混合，同時(shí)實(shí)現(xiàn)煤粉火焰內(nèi)的低NOx燃燒，并強(qiáng)化后期碳粒子的燃盡。三、改造方案介紹5.5.燃燒器擺動(dòng)機(jī)構(gòu)燃燒器擺動(dòng)機(jī)構(gòu)主燃燒器上組噴口由汽缸驅(qū)動(dòng)可以整組擺動(dòng)，二次風(fēng)上下擺 30 ，一次風(fēng)噴口上下一次風(fēng)噴口上下 20 20 ，用來(lái)調(diào)節(jié)再熱器汽溫。高位燃盡風(fēng)上組（SOFA、SOFA）噴口上下擺30 ，水平擺動(dòng)20 ；三、檢修注意事項(xiàng)6.6. 一次風(fēng)噴口

16、鈍體結(jié)構(gòu)一次風(fēng)噴口鈍體結(jié)構(gòu)一次風(fēng)噴口均采用波形鈍體結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化煤粉穩(wěn)燃及著火后碳顆粒的迅速?gòu)浬?。支撐擺桿噴口噴嘴體一、一、NOxNOx排放的環(huán)保要求排放的環(huán)保要求二、雙尺度燃燒技術(shù)簡(jiǎn)介二、雙尺度燃燒技術(shù)簡(jiǎn)介三、改造方案介紹三、改造方案介紹 四、運(yùn)行調(diào)節(jié)方法及注意事項(xiàng)四、運(yùn)行調(diào)節(jié)方法及注意事項(xiàng)內(nèi)容簡(jiǎn)介:四、運(yùn)行調(diào)節(jié)方法及注意事項(xiàng) 啟動(dòng)啟動(dòng)高位燃盡風(fēng)風(fēng)門關(guān)閉，按原來(lái)啟動(dòng)步驟操作2. 正常運(yùn)行正常運(yùn)行龍?jiān)垂咎峁┡滹L(fēng)卡作為參考1. 運(yùn)行調(diào)節(jié)方法及注意事項(xiàng)運(yùn)行調(diào)節(jié)方法及注意事項(xiàng)（1）AA層二次風(fēng)層二次風(fēng)AA層二次風(fēng)的作用是托住爐膛內(nèi)的煤粉，如果開(kāi)度小，煤粉就會(huì)燃燒不盡落在排渣機(jī)內(nèi)，增大了鍋爐損失，所以AA層二次風(fēng)保持較大開(kāi)度。（2）NOx和飛灰控制和飛灰控制NOx對(duì)氧量比較敏感，因此在運(yùn)行中應(yīng)嚴(yán)格控制氧量；（風(fēng)機(jī)，排渣機(jī)漏風(fēng)）在合適的氧量下，保證主燃燒器區(qū)缺氧燃燒；低NOx燃燒方式使飛灰含碳量有所增加；控制飛灰含碳量措施：增加主燃燒器區(qū)風(fēng)量。四、運(yùn)行調(diào)節(jié)方法及注意事項(xiàng)（3）NOx與鍋爐效率與鍋爐效率隨著NOx