ApplicationofLow-NOXBurnerinBoiler670T李岩波LIYan-bo曰孙军峰SUNJun-feng曰郭文江GUOWen-jiang曰陈学军CHENXue-jun（山西漳泽发电分公司，长治046021）（ShanxiZhangzePowerGenerationBranchCompany，Changzhi046021，China）
摘要院低氮燃烧器是一种新型环保燃烧器,可降低锅炉燃烧过程中产生的氮氧化物。本文针对漳泽发电分公司670T锅炉进行低氮燃烧器改造后的运行情况、燃烧调整方法和出现的问题进行全面分析比较，并提出针对性运行调整措施，使锅炉运行更加经济与安全，达到环保排放要求。
Abstract:Low-NOXburnerisanewkindofgreenburner,anditcanreducethenitrogenoxidesproducedduringcombustionofboiler.Thispaperanalyzedtheoperatingconditions,combustionadjustmentmethodsandemergingproblemsofboiler670TofZhangzePowerGenerationBranchCompanyaftertransformationoflow-NOXburner,andproposedtargetedadjustmentmeasurestoachievemoreeconomicalandsafeoperationofboilerandmeetenvironmentalemissionsrequirements.
关键词院低氮燃烧器；一次风速；火焰中心Keywords:low-NOXburner；oncewindspeed；flamecenter中图分类号院TK227.1文献标识码院A文章编号院1006-4311（2014）25-0057-021
设备概况漳泽发电分公司#3锅炉为单汽包、自然循环、双炉膛、超高压中间再热、固态排渣煤粉锅炉。在炉膛左右两侧墙上13600mm和18100mm标高处分上下两层布置16支旋流式煤粉喷燃器，每侧8支，每层4支。在上层喷燃器以上的左右两侧墙20600mm标高处还对称布置三次风喷燃器8支，每侧墙各4支。燃烧器为双蜗壳旋流式燃烧器,其一次风蜗壳内部加装有特殊的内螺纹均流线，二次风结构为可调的轴向叶片，一、二次风旋转方向相同，相邻两燃烧器旋转方向相反。为适应环保排放要求，降低锅炉烟气中的NOX含量，达到环保排放标准，漳泽发电分公司#3炉于2013年12月至2014年1月利用B级检修机会对该炉进行了燃烧设备的改造。
2NOX生成机理与低氮燃烧技术2.1NOX生成机理燃料燃烧所生成的NO主要来自两方面：一是燃烧所用空气中氮的氧化，即“热力型NO”；二是燃料中所含氮化物在燃烧过程中热分解再氧化，即“燃料型NO”。另外还有“瞬发型NO”。
2.2降低NOX的燃烧技术淤降低主燃烧区域的氧气浓度，当过量空气系数匮约1时，燃烧区处于富燃料燃烧状态，这对减少NOX生成有明显的效果。于在炉墙附近及炉膛上部增大氧气浓度，进行过化学当量的富氧燃烧，避免水冷壁及过热器的高温腐蚀，同时促进煤粉的完全燃烧。
3低氮燃烧器改造方案3.1燃烧器部分为增加主燃烧区燃料浓度，实现分级燃烧,将标高为18100mm处的8只燃烧器整体下移1000mm，在竖直方向上与原燃烧器位置一一对应，下层燃烧器标高位置不变。将16只原燃烧器整体改造为LYSC-3型（非偏置型）低NOX燃烧器，一次风气流通道内布置旋流叶片（弱旋）。二次风分为外二次风和内二次风两部分送入炉膛,同时将三次风喷口下移,布置在上下喷燃器中间,将三次风流量的2/3送入炉膛，增加了主燃区的燃料浓度，使主燃区在富燃料状态下燃烧，从而抑制NOX的生成。
3.2燃尽风部分为达到深化炉膛内空气分级燃烧的目的，在两侧墙水冷壁标高为20700mm的位置处各布置4个内径为722mm的燃尽风喷口，保证燃尽风喷口的通流面积不变。原三次风风量的1/3作为新布置的燃尽风喷口的中心部分，新增燃尽风的风率为20%，这样，总的燃尽风风率达到27%。
3.3三次风部分在两侧墙水冷壁标高为16100mm的位置处增设8个内径为506mm的三次风喷口，风量为原三次风风量的2/3。为了避免三次风气流对主燃烧器的气流造成影响，下移后的三次风喷口布置位置需考虑气流相互影响。原三次风风量的1/3作为燃尽风（标高为20700mm）的中心风使用。
4低氮燃烧器改造后出现的问题尧原因分析及措施
4.1运行中出现的问题淤低负荷时再热汽温偏低，平均低于530益。于锅炉在加负荷时容易发生超温现象，减温水用量较大；盂飞灰含碳量略有升高，由之前的平均4.5%升高至5.1%；榆锅炉效率有所降低，由之前的平均91.3%降至90.6%。
4.2原因分析淤低氮空气分级燃烧技术改造之后，主燃区的温度下降较多，炉内温度分布更加均匀。水冷壁的沾污结渣情况会有很大改善，炉内水冷壁吸热增强，炉膛出口烟温下降，锅炉的过热汽温、再热汽温下降，特别是在低负荷时更为明显。于锅炉在加负荷时，如果主燃烧区的风量不能及时送入，在燃料投自动的情况下，给粉机转速会大幅升高，使主燃区的煤粉浓度升高很快，虽然一定程度上抑制了NOX的生成，但使得煤粉燃烧推迟，火焰中心明显上移，致使炉膛出口烟温升高，从而引起过热汽温升高甚至出现超温现象。
4.3运行措施淤根据燃用煤种调整燃烧器各挡板位置：下层燃烧器：内二次风旋流叶片开度60度，内二次风盖板开度100%，外二次风旋流叶片开度45度。上层燃烧器：内二次风旋流叶片开度60度，内二次风盖板开度50%，外二次风旋流叶片开度45度。燃尽风：旋流叶片开度0度（直流），三次风冷却风门开度20%。三次风全部切换至下层三次风火嘴。于高负荷时：氧量控制在3.5%-4.0%；下层燃烧器二次风门开度40耀50%，上层二次风门开度25耀35%，燃尽风门开度60%原100%。一次风调整：应根据风粉浓度变化情况，及时提高一次风速和一次风总风压，确保一次风风粉浓度显示均匀稳定。盂低负荷时：燃烧调整以稳定燃烧为主，下层二次风门开度20-25%，上层二次风风门开度20%，燃尽风根据氧量情况适当关小，最小可关至15%，炉膛出口氧量维持在4耀5%，最大不超5%。
5结论通过一段时间运行后，#3炉于2014年3月1日至3月15日进行了改造后的性能试验,试验要求在燃用实际煤种，机组660t/h、570t/h、500t/h负荷三个工况进行测试；测量NOX排放浓度、改造后的锅炉效率、飞灰含碳量、CO排放浓度，并检查炉膛以及燃烧器喷口附近的结焦情况。
通过表1、2可以看出:5.1锅炉660t/h出力工况热效率与设计值（91.831%、670t/h）相比，提高约0.239个百分点。
5.2锅炉飞灰含碳量达到了本次燃烧器改造后“飞灰含碳量小于5%”的目标。
5.3在锅炉660t/h、570t/h、500t/h出力工况下，炉膛烟气NOX含量（O2=6%，标基干态）分别为537mg/m3、541mg/m3、541mg/m3，达到保证值（省煤器出口锅炉NOX排放值为不高于550mg/Nm3）；炉膛烟气CO含量分别为37ppm、26ppm、34ppm，达到保证值（不大于100ppm）。
表1不同负荷下锅炉效率及主要参数表
6结束语通过此次改造,虽然锅炉在刚运行初期出现一系列问题，但通过运行人员对改造设备的熟悉和燃烧方式及配风的合理调整后，使锅炉运行更加安全、经济、稳定，达到了改造初期要求，最重要的是大幅度降低了NOX排放，取得了明显的环境效益，值得在分公司其它锅炉上运用和推广。
参考文献院[1]任建兴，瞿晓敏，傅坚刚，等.火电厂氮氧化物的生成与控制[J].上海电力学院学报，2002，18（3）:19-23.[2]张成恩.分级燃烧技术的应用[J].锅炉技术，1998（6）.[3]漳泽发电分公司#3炉性能试验报告[R].