电站煤粉锅炉低NOx燃烧器改造后性能优化调整研究

电站煤粉锅炉低NOx燃烧器改造后性能优化调整研究

任福虎

(内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司内蒙古呼和浩特010206)

摘要:随着火力发电厂大气污染物排放新标准的全面实施,众多燃煤电厂选择实施“低NOx燃烧器”改造。改造后的运行实践表明,由于炉内燃烧组织方式较改造前都有很大不同,如果仍旧采用原来的运行模式,一定会出现不同程度的锅炉效率下降、受热面超温、燃烧恶化等严重问题,急需要探索有一套新的运行调整模式,以保证低NOx燃烧器正常发挥作用。

本文介绍了低NOx燃烧器改造后锅炉燃烧情况的实际变化,对燃烧的优化调整方案做了探讨,提出了一种实用的技术方案。结果表明,调整后的主要性能指标得到显著改善,提升了机组的经济性,满足环保要求。

关键词:煤粉锅炉;低NOx;性能优化;调整

引言

本文介绍的低NOx燃烧器由北京某科技有限公司设计制造的,被应用于东方电气集团东方锅炉股份有限公司(以下简称东方锅炉)与英国三井?巴布科克公司(MB)进行技术合作设计制造的亚临界参数自然循环锅炉上。该型锅炉为亚临界参数、自然循环、前后墙对冲燃烧方式、一次中间再热、单炉膛平衡通风、固态排渣、尾部双烟道、紧身封闭、全钢构架的Π型汽包炉,再热汽温采用烟气挡板调节,空气预热器置于锅炉主柱外。

锅炉设计煤质为烟煤,其煤质分析数据如表2-1所示,燃油特性如表2-2所示。本次工程设计依据为实际燃用煤种。

通过比较可以看出,锅炉运行参数发生了显著变化:

调整后,锅炉效率有所增加。主要因为烟气中一氧化碳和飞灰含碳量降低。调整前各台炉一氧化碳含量较高,在高负荷段经常瞬间达5000mg/Nm3以上,调整后烟气氧量有所上升,高负荷段基本在2-3%范围内,烟气CO控制能在720mg/Nm3以下。低氮燃烧器改造后,飞灰含碳量上升较多,日平均在2.8-3.2%范围,调整后日平均在1.5-2.5%之间。

调整后,SCR入口NOx浓度显著下降。调整前各炉出口氮氧化物平均在295mg/Nm3,调整后266mg/Nm3,有所下降。

调整后,减温水量显著下降。调整前主要锅炉过热器壁温超温现象频繁,特别是在升负荷、启动磨煤机时发生,调整后受热面壁温平均下降10-15℃,超温现象基本消失。

调整后过热器降温水量500MW时各炉平均下降30T/h左右,再热器减温水量平均下降在5-10T/h。

锅炉排烟温度略有上升。调整前各炉烟温高负荷段平均在130℃左右,调整后略有上升,各台炉上升幅度不一样,平均上升2-6℃。

结论

调整前后的锅炉性能试验结果表明,经过调整试验,实现了低NOx燃烧,同时减少了飞灰含碳量、化学未完全燃烧热损失,从而提高了锅炉效率,这些结果充分证明了本文采用的燃烧调整方案的有效性,这对其它相同或相似的锅炉低NOx改造有积极的指导意义。

但是,排烟温度有所增加,这也说明了燃烧调整的复杂性,各项调整需整体设计、平衡进行,不宜为了追求单一指标而造成其它指标的下降。在具体实施过程中,需要进行策划,逐步完成。

作者简介:

任福虎,(1975-),男,工程师,工学硕士,长期从事锅炉检修和性能试验技术管理工作。

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