锅炉低氮燃烧技术的研究及优化

刘星雨

摘 要：为实现燃煤电厂节能、超低排放，锅炉采用低氮燃烧器，增设燃尽风等措施，但经验缺乏，出现过热、再热蒸汽温度偏高或偏低、受热面结渣、积灰、锅炉出力不足等问题，对锅炉进行新的燃烧调整技术，解决锅炉运行中的问题，进一步优化调整，提高锅炉效率，找到最佳稳定经济运行状态，保证锅炉效率提高0.5%-2%，降低煤耗。实时达到燃烧稳定、节能、降耗、减排、低碳。

关键词：燃烧调整；燃烧优化；锅炉效率；NOX排放

中图分类号：TK227.1 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2018）18-0054-02

经过参与多个火电机组技术改造和运行优化，总结多年的大型机组调试经验，汇总多项技术创新，总结出一套成熟的低氮燃烧调整技术，已在多个项目成功实施，保证锅炉效率提高0.5%-2%，大幅减少氮氧化物（NOX）及二氧化碳（CO2）排放，找出最佳的防结渣运行方式，解决了锅炉排烟温度高、过热、再热蒸汽温度偏高或偏低、受热面结渣、积灰、锅炉出力不足等问题。

1 调整过程

调整过程如表1所示。

2 试验原理

q1=100-（q2+q3+q4+q5+q6）

q2排烟热量损失主要取决于排烟温度和过剩空气系数，漏风检测，减少磨煤机冷风，找到最佳过剩空气系数使q2+q3+q4的最小值。

q4灰渣可燃物含量主要取决于经济煤粉细度和过剩空气系数，调整分离器挡板开度或转速，磨煤机出口温度控制，安装在线飞灰含碳量检测仪。

q3-化学不完全燃烧热量损失主要取决于过剩空气系数，控制学不完全燃烧热量损<0.5%，利用烟气分析仪检测。

3 试验效果

（1）第一阶段，燃烧调整试验：解决结焦，左右烟温偏差大，排烟温度高，漏风率大，燃烧不均匀等问题。

（2）第二阶段，锅炉的燃烧优化：通过在线检测锅炉燃烧的重要参数，飞灰含碳量、排烟温度、氧量、一氧化碳等，输入我公司研发的电脑软件，通过自动调节及在线调整技术，对二次风门，氧量，煤粉细度在线调整，实现锅炉最高的燃烧效率、最低的氮氧化物排放量、最佳的防结渣运行方式、主汽温动态偏值±5℃，延长检修周期，通过优化炉膛燃烧分布，炉膛内热态动力场分布均匀，减少了火焰刷墙，炉膛左右烟气温度均匀，避免了过热器左右温度偏差大，减少了水冷壁、过热器、再热器结焦及爆漏的危险，锅炉可长期运行稳定，锅炉本体检修周期比同类型机组预计延长12个月以上；经济效益更明显，每年的燃煤节约均可达到或者超过1%，根据国内锅炉的燃煤消耗数据，单台600MW机组的燃煤锅炉，每小時耗煤220吨，约450元/吨计算，按年运行3900小时计算，每年平均可节约价值386万元人民币的动力煤，同时也降低了脱销药品的投入。

4 运用实例

4.1 通过锅炉燃烧调整解决燃烧存在的问题

新疆天业三期2×300MW机组#14锅炉通过锅炉燃烧调整，消除了锅炉结焦及主、再热蒸汽温度偏低的问题；调整前主、再热器温度出口蒸汽温度510℃，再热器出口蒸汽温度500℃，通过对煤粉细度、配风、火焰中心调整、吹灰的调整，主、再热器温度出口蒸汽温度540℃，均达到设计值，无结渣、积灰现象，已实现了机组连续稳定运行300天无大修，调整过程如表2。

4.2 锅炉的燃烧优化实例

内蒙锦联600MW机组锅炉通过锅炉燃烧优化，锅炉运行稳定，NOX排量从620mg/m3降至420mg/m3，锅炉效率提高1.2%，给煤总量降低1.3%。

（1）优化前数据如表3所示。

（2）锅炉通过变氧量试验，找出最佳氧量曲线，投入氧量自动，二次风门及燃尽风做变开度试验，找出最佳NOX排量时的开度，投入风门自动，结合排烟温度，飞灰含碳量，锅炉实时效率，发出调整指令，对煤粉细度，二次风门，氧量进行微调整，实现最佳运行状态，优化后数据如表4所示。

5 结语

通过锅炉燃烧调整及优化技术，保证锅炉效率提高0.5% -2%，大幅减少氮氧化物（NOX）排放，找出最佳的防结渣运行方式，此技术实用性、成熟性均处于领先地位。

参考文献

[1]李智.电站锅炉燃烧系统优化与应用研究[D].[博士学位论文]，沈阳：东北大学，2005.

[2]电站锅炉运行与燃烧调整[M].北京：中国电力出版社，2003.

[3]陈彪.燃煤发电机组低成本控制技术研究[D].[博士学位论文]，北京：清华大学，2005.