低氮改造與運行優(yōu)化調(diào)整

600MW亞臨界鍋爐低氮燃燒器改造、優(yōu)化與運行調(diào)整大唐華銀金竹山火力發(fā)電分公司綱要金竹山廠600MW亞臨界鍋爐簡介#1爐低氮燃燒器改造及效果#2爐低氮燃燒器改造及效果低氮燃燒器運行調(diào)整一、金竹山600MW亞臨界鍋爐簡介1、鍋爐結(jié)構(gòu)：亞臨界參數(shù)自然循環(huán)鍋爐，單爐膛、一次再熱、平衡通風、露天布置、固態(tài)排渣、全鋼構(gòu)架、“W”型火焰燃燒、垂直內(nèi)螺紋管水冷壁、Π型鍋爐，爐頂設(shè)大罩殼。電廠設(shè)計燃用劣質(zhì)無煙煤。

鍋爐采用分級配風。每只燃燒器均有獨立的配風單元，每個單元分成A、B、C、D、E、F6個風室，風室入口設(shè)有獨立的風門擋板。一、金竹山600MW亞臨界鍋爐簡介2、燃燒器結(jié)構(gòu)：燃燒器改造前，爐拱上向下，依次是乏氣風噴口、乏氣風噴口周圍是A風，然后一次風噴口、一次風噴口周圍是B風，其次是C風。爐拱下依次布置的是D、E、F風。一、金竹山600MW亞臨界鍋爐簡介3、低氮燃燒器改造前運行情況：大型“W”型鍋爐NOX設(shè)計排放為1300mg/Nm3。如燃用煤質(zhì)變差，600MW負荷時的NOX曾高達1600mg/Nm3。二、#1爐低氮燃燒器改造及效果1、#1爐低氮燃燒器改造思路：從風道頂板中引出燃盡風道，在鍋爐標高31.4m位置處增加放置SOFA分離式燃盡風噴嘴，燃盡風噴口下傾30°。SOFA燃燒裝置風量占總風量的20%；這樣在爐膛的縱向空間尺度上，將燃燒系統(tǒng)改造為主燃燒區(qū)和上部燃盡區(qū)，中間為大空間的NOx還原區(qū)，這樣極大地降低了爐內(nèi)燃燒的NOx的生成排放。為降低燃燒初期NOx生成，并強化煤粉著火穩(wěn)燃能力，將乏氣燃燒器下移到下部風箱位置進入爐膛。在鍋爐標高24.345m位置處放置乏氣煤粉噴嘴，燃盡風噴口下傾30°。二、#1爐低氮燃燒器改造及效果2、#1爐低氮燃燒器各風門的改造：將原旋風筒引出的兩股乏氣合并成一個乏氣管道，并將乏氣風噴口由拱上改到拱下，進入各燃燒單元的乏氣噴嘴。取消原二次風從水冷壁拉稀管間距進入爐膛的設(shè)計結(jié)構(gòu)，采用二次風噴嘴設(shè)計，降低了二次風射流進入爐膛的耗散性，保證二次風噴嘴射流剛性，強化煤粉與氧氣的混合燃燒特性，同時將低濃度的乏氣煤粉直接送入燃燒高溫區(qū)，強化乏氣煤粉的著火燃盡。煤粉噴嘴（拱頂濃粉、乏氣）都采用帶周界風的噴嘴設(shè)計，防止噴嘴燒損。在前后墻分級風原F風門相應(yīng)水冷壁位置布置一層2個二次風噴嘴、E風門相應(yīng)水冷壁位置布置一層帶周界風的乏氣噴嘴。二、#1爐低氮燃燒器改造及效果3、#1爐低氮燃燒器改造前后對比：原功能異動后情況風門調(diào)節(jié)方式A風門對應(yīng)的乏氣助燃風原乏氣噴嘴拆除，安裝新設(shè)計的二次風噴嘴，噴嘴數(shù)量72個電動B風門對應(yīng)的一次風濃相助燃風未變手動C風門油槍助燃風未變電動D風門第一級拱下助燃風拆除D風門及相應(yīng)的風箱隔板-E風門第二級拱下助燃風拆除原E風門對應(yīng)的風箱隔板，和拆除后D風門的風箱合并成一個全新的分級風E風箱，為乏汽風提供周界風。手動F風門第三級拱下助燃風將原F風改為圓噴口，每個單元分級風F分2個噴嘴送入爐膛電動乏氣風乏氣風管從拱上引至拱下，將每個單元引出的兩股乏氣合并成一股乏氣送入爐膛，原乏氣風電動調(diào)節(jié)門保留電動SOFA風門在爐膛出口新安SOFA分離式燃盡風噴嘴，燃盡風噴口下傾30°。燃盡風量占總風量的20%，每個單元燃盡風分2個噴嘴送入爐膛。電動二、#1爐低氮燃燒器改造及效果1、#1爐低氮燃燒器改造后效果：通過改造，#1鍋爐600MW負荷工況下的NOX明顯降低，NOX平均值達到900mg/Nm3，但低負荷運行450MW工況下的NOX為648mg/Nm3，與沒有改造的#2爐比較還略有升高，且改造后鍋爐前后墻結(jié)焦加劇，且煤質(zhì)偏好時，主、再熱蒸汽汽溫度偏低等對鍋爐安全性產(chǎn)生不利影響。二、#1爐低氮燃燒器改造及效果2、#1爐低氮燃燒器改造存在的問題：A風噴口面積偏大，風門擋板關(guān)閉不嚴密，導致燃燒器根部過早補氧，低負荷工況不能有效的抑制燃燒器根部著火區(qū)NOX的生成；分級風與乏氣風與主燃燒器氣流接觸過早，高、低負荷工況下的主燃燒區(qū)域的還原性氣氛偏弱，不利于降低NOX：改后的乏氣風和分級風圓形噴口根部射流存在高溫煙氣回流，造成前后前墻噴口區(qū)域結(jié)焦加?。辉璄\D\F縫隙式噴口（幕墻風）封堵后，封堵縫隙型噴口敷設(shè)的耐火料導致衛(wèi)燃帶面積增加，提高了爐膛溫度水平，導致結(jié)焦加?。恍略龅娜急M風噴口下傾角度稍大，燃盡風的壓火作用太強，使低負荷運行工況的減溫水量過于減少，使主汽溫度和再熱蒸汽溫度降低。三、#2爐低氮燃燒器優(yōu)化改造及效果1、#2爐低氮燃燒器優(yōu)化改造措施：減少A風噴口面積，噴口直徑設(shè)計由φ278改為φ150mm，并將風門擋板從二塊擋板減少為一塊擋板，增加風門擋板的密封性能，并將該風門設(shè)計成電動風門，運行中可根據(jù)燃燒需要及時進行相應(yīng)的調(diào)整；將乏氣風噴口和分級風噴口標高較#1爐分別下移620mm，推遲了乏氣風和分級風與主燃燒氣流的混合，增大燃燒火焰區(qū)間，降低主燃燒區(qū)溫度，減少NOX生成及鍋爐結(jié)焦；乏氣風、分級風噴口標高下移位置要適宜，否則容易導致氣流過于下沖，造成冷灰斗結(jié)焦，爐渣損失和飛灰可燃物升高等不利影響。將原E\D\F縫隙式噴口周邊拉稀管衛(wèi)燃帶去除，且改造后的乏氣風、燃盡風及分級風噴口水冷壁管組采用光管式水冷壁管，一定程度上減少了衛(wèi)燃帶面積，避免了前后墻衛(wèi)燃帶過多導致前后墻結(jié)焦；將燃盡風噴口由30下傾角度減少為25°，避免主、再熱蒸汽溫度降低。三、#2爐低氮燃燒器優(yōu)化改造及效果2、#2爐低氮燃燒器優(yōu)化改后效果：#2爐低氮燃燒器按照優(yōu)化設(shè)計方案改造，經(jīng)過一個月左右的運行和湖南電科院的測試，600MW負荷工況下的NOX降低至600mg/Nm3左右，450MW負荷工況下的NOX為450mg/Nm3左右，高、低負荷工況NOX分別比1#爐降低300mg/Nm3和190mg/Nm3左右。并且鍋爐燃燒穩(wěn)定，主、再熱蒸汽溫度可以達到設(shè)計值，改后保持了60噸左右的減溫水量，增加了汽溫調(diào)節(jié)余地，而且統(tǒng)計飛灰可燃物和爐渣可燃物含量基本相近，#1爐與#2爐相關(guān)參數(shù)對照表如下表所示：NOX（mg/Nm3）飛灰可燃物（%）主汽溫度（℃）減溫水量（t/h）1#爐2#爐比較1#爐2#爐比較1#爐2#爐比較1#爐2#爐比較600MW9006003003.663.67-0.01539540-13060-30450MW6404501903.673.670536540-4535-30備注#1爐高負荷有結(jié)焦趨勢，#2爐沒有結(jié)焦趨勢，運行至今沒有發(fā)生大的跨焦。三、#2爐低氮燃燒器優(yōu)化改造及效果2、#2爐低氮燃燒器優(yōu)化改后效果：四、低氮燃燒器運行調(diào)整

1、盡可能