电厂低氮燃烧改造浅析

张镇维

摘 要：随着我国经济的发展，城市和企业主体对电力能源的需求不断提高，对电厂运行过程中的效率和稳定性都有较高的要求，在这一要求推动下，对电厂运行效率和运行稳定性有积极作用的电厂低氮改造活动进行更多的关注，同时因为电厂低氮燃烧改造对电厂生产活动环保性的巨大提升作用，也成为电厂环保性改造的主要实施方式。该文从提高电厂运行效率和稳定性的角度出发，结合电厂低氮燃烧改造活动的实际情况，对电厂低氮燃烧改造及存在的问题进行深入的研究和探讨。

关键词：电厂 低氮燃烧 改造

中图分类号：TM6 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）12（a）-0088-01

在电厂的运行过程中，发电主机的燃烧效率是电厂发电效率和发电稳定性的重要影响因素，所以对电厂的低氮燃烧系统进行改造，保证发电主机在运行过程中有足够的功率是提高电厂效率的重要方法，该文将对此进行详细阐述。

1 改造前的电厂低氮燃烧系统

1.1 改造前的风箱内部结构

在进行低氮燃烧系统改造之前，风箱内部每个炉膛有四个风箱，分别位于炉膛的四个角，这些风箱通过各自的燃料供给系统和鼓风系统，来保证对炉膛的燃料以及风量的控制，每个风箱都有自己独立的行动控制系统，通过翻板门的形式来对进入到炉膛的燃料量和风量进行控制，在一般情况下这四个风箱的行动控制都是统一的，以保证炉膛内的燃料能够充分燃烧，如果因为特殊原因要对个别风箱输送的燃料量和风量进行调整，可以通过对风箱的翻板门开合程度进行调整来实现。

1.2 风箱内部配置情况

燃料风是指在炉膛燃烧过程中，混合有煤粉的的风量供应，是有效提高炉膛燃烧效率的重要给风项，通常根据炉膛需要的燃烧效率进行控制，辅助风是从炉膛燃烧正常运行的角度出发，对炉膛内的燃烧效率进行调节的辅助风项，主要通过两层煤粉燃烧器喷口层之间的小风室进入炉膛的二次风，对炉膛内部的燃烧压力和燃料与风量之间的比例进行控制，因为其自身显著的燃烧效率调节作用，被称为“燃烧控制风门”。通过控制这些风门开关来维持一定的风箱与炉膛之间的压力差，以保证其他燃料和氧气的正常进入[1]。

1.3 主风箱外设情况

风箱外部设备主要有油点火器、点火器控制柜、火检装置。风箱设备的所有燃料喷嘴与风喷嘴都可以由外部控制设备控制，通过外部的连接杆连接的电动驱动装备可以对这些喷嘴的倾斜角度进行精细的控制，所有四个风箱子系统的燃料和风喷嘴之间的驱动调节是相对同步的，保证所有的喷嘴不管在垂直方向上如何倾斜，在水平方向上都始终对着炉膛中的火球。通过对四个风箱喷嘴在垂直方向的倾斜，可以操控炉膛中的火球上下活动，从而改变水冷壁以及过热器和再热器的吸热量[2]。

2 电厂低氮燃烧系统改造措施

2.1 应用水平分级配风技术

水平分级配风技术将进入到炉膛中的一部分二次风从主燃烧区剥离出来，减少了风与煤粉之间的接触时间，让煤粉流在自然挥发中产生高富燃料的火焰，维持炉膛水冷壁周边区域的氧化性氛围，这种对二次风与煤粉融合方式的创新，能够让煤粉在间接热量的作用下，产生挥发性的化学变化，在之后与热风结合后煤粉和氧气之间的分布会极为均匀，燃烧产生的热量更高，而且煤粉的燃烧效率更高了，燃烧结束后产生的有害污染物更少，是符合当前绿色经济发展的要求的高效的燃烧技术[3]。

2.2 使用火焰附着式煤粉燃烧器喷嘴

火焰附着式煤粉燃烧器喷嘴通过缩短煤粉流着火点距离，对控制氮化气体的生成起辅助作用，这一技术的实现需要借助空气偏导器，在喷口的出口位置安装空气偏导器并增大喷口区域的气流阻力，可以有效的缩短煤粉流着火点距喷嘴的距离，着火点与喷嘴距离增进之后，二次风就可以吹向煤粉流的后面和周围，对燃料风内部的组成结构进行控制，同时通过对空气偏导器的控制，可以控制喷嘴喷出燃料风的火焰形状。这种对炉膛内火焰形状的精确控制，是满足炉膛多样化燃烧需求的基础，通过对四个风箱的连锁控制，每个喷嘴的火焰形状都受到精确控制，进而能够保证对炉膛内火球的形状、燃烧温度、接触面积的精确控制，是满足电厂多样化发电需求的主要措施[4]。

2.3 分离式燃尽风的水平方向偏转调整

每一层分离式燃尽风分为三个小风室，每个风室都装有可调整的燃尽风喷嘴，这些喷嘴的水平方向可以进行大范围的调整，但是这些喷嘴的水平方向倾斜调整角度一定要按照炉膛的转角形状进行限制，保证这些燃尽风喷嘴在倾斜角度调节上能够符合炉膛运行的要求，一般情况下为保证炉膛内的燃烧效率，燃尽风喷嘴应该顺指针倾斜，因为直向的燃尽风喷口将燃亮气体喷出后，三个喷口喷出的燃料风会相互影响，导致原本匹配好煤粉与空气之间的组织结构被破坏，而顺时针的燃尽风喷口倾斜设置，能够保证喷嘴喷出的燃料风在炉膛内顺时针旋转，保证燃料风燃烧的有序进行。也有少数的分层分离式燃尽风是逆时针倾斜的，但是设备设计者一般认为逆时针的倾斜方式，会导致炉膛内的燃料风呈现逆时针旋转的状态，这种与地球自转方向相反的旋转方式，会对燃料风的充分燃烧产生影响，所以很少有电厂会采用这种运行方式[5]。

2.4 分离式燃尽风垂直方向偏转调整

通过对分离式燃尽风喷嘴水平方向调节连接杆，来直接连接在每个分离式燃尽风喷嘴本体上，实现对偏转的调整。每层分离式燃尽风风箱内的下面两个分离式燃尽风喷嘴水平方向调节连接杆分别连接到以固定在分离式燃尽风风箱侧面的定位销为转轴的曲柄结构上。每层分离式燃尽风风箱内的最上层分离式燃尽风喷嘴水平方向调节曲柄直接连接到一个“穿过风箱一侧连接到风箱外部驱动结构的转轴”上。每层分离式燃尽风风箱内3个喷嘴的3个曲柄连接结构都连接到这层分离式燃尽风风箱的垂直偏转驱动机构连接杆上[6]。

3 结语

电厂低氮燃烧改造活动，是一种对电厂运行效率的极大的提升，在提高电厂运行效率和稳定性的同时，对电厂电力生产活动的环保性也有积极作用。

参考文献

[1] 钟勇.华能井冈山电厂300MW锅炉低氮燃烧改造研究[D].北京：华北电力大学，2012.

[2] 王东平，贾宏禄，刘小平.利港电厂2×350MW机组锅炉低氮燃烧改造及其对锅炉运行的影响[J].热力发电，2012（12）：38-44.

[3] 李明.低氮燃烧器改造对NO_X减排效果研究[D].广州：华南理工大学，2013.

[4] 刘小赟.沙角C电厂3号锅炉低氮燃烧改造技术特点与优化调整[J].中国科技信息，2013（21）：145-147.

[5] 戴成峰，应明良，潘国清，等.四角切圆燃烧锅炉低氮燃烧改造及其效果分析[J].能源技术经济，2012（6）：47-51.

[6] 于英利，刘永江，高正平，等.600MW机组锅炉低氮燃烧技术改造与性能评价[J].内蒙古电力技术，2013（5）：11-15.endprint