火电厂锅炉低氮燃烧改造及运行优化调整

期刊: 建筑砌块与砌块建筑 DOI: PDF下载

高健

江苏华电句容发电有限公司,江苏省,212400

摘要

火力发电厂锅炉低氮燃烧改造工作流程技术性强,工艺标准高,专业资质要求严格,实施过程复杂。这些关键任务可以确保燃煤锅炉的工作时间效率和高效燃烧质量得到有效和显著的提高,有利于安全有效地控制燃煤氮氧化物污染的排放,提高火电厂的日常工作水平和工作服务质量。


关键词

火电厂锅炉;低氮燃烧;改造;优化调整

正文

随着环保意识的进一步逐步增强,相关锅炉从业人员必须注意严格保护当地生态环境质量资源,根据企业外部环境影响,对燃煤锅炉进行升级改造,实施低碳氮化燃烧,使其逐步满足当前工艺生产要求和当地社会发展规划要求,提高环保绩效,实现生产经济效益最大化和环境效益最小化。

1氮氧化合物治理的现状

根据我们目前与国内外相关大学相关研究人员的初步对比研究,以及我们对各种氮氧化物原料及其活性成分、生成机理和分解机理、危害分析方法、氯还原氢氮氧化物分离技术方法的长期研究,我们初步认为,在前三种技术中,氮氧化物技术大致分为热型,如燃料技术和快速技术,热技术,因为NOx污染主要发生在燃煤锅炉中,由于局部高温燃烧和脱硫,最终可以完全生成和排放污染物,而且它的实际发电量也很小,对社会和空气污染造成很大威胁,此外,近年来,通过对国内多所高校相关科研方向的调查,一些研究者几乎没有进行系统的研究或分析,基本得出结论:目前,我国大多数火电厂燃煤锅炉的局部燃烧在脱硫过程中产生大量有害的碳氮氧化物,其主要原因可能是燃料脱硫的副产物氮氧化物。因此,中国火电厂最常用的技术是低碳氨氮燃烧和脱硫,也就是说,主要技术专门用于电站锅炉类型中应用的氮氧化物。

2火电厂锅炉低氮燃烧的改造方案

2.1选择合适的燃烧器

在中国大中型火力发电厂未来的大型锅炉现代化升级项目中,采用低化学氮燃烧原理和节能技术燃烧器,选择适合这种锅炉燃烧的高效燃烧器也是其现代化或升级技术改造的关键。根据我国大型燃煤电站锅炉几十年来使用和运行的各种富贫锅炉燃烧器的模型分布,主要有两种燃烧系统:一种是水平富贫燃烧器,另一种是垂直富贫燃烧器。水平偏压分离燃烧器的主要原理是在燃烧器的水平方向上放置适量的饱和煤粉,并对偏压和偏压进行分离和处理,使其射流方向能够稳定地偏压到锅炉水位的中心,用该模型设计的燃烧辅助装置具有很强的直接和夹带分离能力,当锅炉燃烧时,它可以具有“空气中的煤”得非常显著和稳定的燃烧效果。

2.2主燃烧器的改造

在主燃烧器的总体设计和改造以及过程控制的设计和施工中,应首先按照明确规定的设计和安装要求、标准以及主燃烧器部件的高度和尺寸要求,以及固定和调整的四角波纹管和挡板波纹管的正确放置和位置。燃烧器的所有原有24个一次风燃烧器结构,即喷嘴、喷嘴体和所有弯头应更换或调整并安装到底层满足主燃烧器实际结构应力设计要求和尺寸标准的部件上。其次,后三层用于密封锅炉前部四层以及中间和第四层之间的锅炉二次空气喷嘴,使用耐热系数相对较高的耐热镀锌钢板。全部燃烧后,立即更换锅炉其余部分的锅炉二次风喷嘴,炉壁上有两个风喷嘴,分别固定布置在锅炉二次空气喷嘴处,在炉前和三楼的锅炉内产生大量锅炉二次气,以及位于二楼中间或二楼锅炉内的锅炉二次空气喷嘴。应随时采取措施,确保在供氧口和锅炉水冷壁表面保持足够的有效供氧锅炉,防止锅炉因炉膛烟道内腐蚀介质的高温高压变化系数而发生腐蚀和结渣,防止烟道发生严重的高温腐蚀和劣化。最后,通过考虑适当改变除下部二次空气喷嘴方向外的所有其他上部二次空气喷射方向的二次空气射流方向,所有上层的一次空气射流方向与下层的所有其他二次空气射流上方向之间的水平和垂直接触角应控制在至少10°,确保早期用于补充缺氧燃料的燃料能量与后期用于补充供氧能量的燃料能量充分混合。

2.3科学设计OFA喷口和二次风

虽然锅炉自动燃烧和自动控制系统的原理相对复杂,但自动燃烧炉的喷嘴结构方法相对简单,因此目前已受到国际和业界的青睐。在实际运行环节,需要在锅炉原有燃烧器系统的基础上重新设计和改进技术,全面重新应用传统的ofa喷嘴燃烧器方法和技术,充分发挥其原有优势特性的技术基础。同时,我们还提高了燃烧器的防火切割性能,可以更有效合理地控制燃烧器整个炉筒燃烧时的气流速度,使整个炉筒室的排气口温度正常。如果您发现原来的ofa喷嘴尺寸、风速设置、风量自动分配技术等技术指标参数远不能完全满足低硫氮燃烧炉的技术现状和锅炉改造的新技术要求,您可以直接封堵耐热型,或者,您可以真正考虑选择在其锅炉上进行锅炉二次循环改造

3火电厂锅炉低氮燃烧运行的优化方案

3.1对一次风、二次风和周界风进行优化调整

在中国燃煤电厂从锅炉正常连续燃烧到停止发电的气体循环过程中,有害废气和游离废气中的氮氧化物浓度通常会随着锅炉在其烟道燃尽区域或附近区域的设计大风量范围的变化和程度而相应变化。一般来说,燃尽区或设计区的设计最大设计风量范围越大,锅炉烟气系统中残余有害氧离子浓度的相对平均含量就必然会发生变化,相应的废气氮氧化物的污染气体设计最大排放浓度也会相对较低。如果我们通过上述各种机组与不同功率主辅机组系统的循环运行来动态调整系统,然后动态比较、检测和分析上述各种正压塔之间或上述各种正、反压塔系统之间各种配风方式的数据,我们还可以进一步发现,在锅炉燃烧器系统和其他机组的长期连续运行和系统运行中,低氮氧化物化合物燃烧产生的有害烟尘中的氮氧化物废气量相对较低,我们可以在很大程度上同时有效减少电厂向热电厂排放的放大气体中所含的各种污染物和各种金属氮氧化物,降低污染物在整个电厂空气系统中的综合大气污染负荷。

3.2燃烧器的摆角和燃尽区风量的优化调整

根据分析低热浓氮火焰燃烧产生的燃烧过程燃烧器中燃烧后生成燃烧的有害氮氧化合物气体的总的数量,我们也会从中发现,燃烧器中的摆角值大小和燃尽区风量比的数值大小等均可能对火焰燃烧过程生成有害的有害氮氧化合物质量均具有影响以及极大的程度上的有害影响,对其排放质量地进行合理科学地优化分析及控制调整工作亦变得十分迫切地重要。通过燃烧器向上水平的倾斜方向和调整到燃尽时放风口水平的水平倾斜的角度,有效地降低了到减小了锅炉的左右烟囱两侧的温度高低变化间的幅度差别,提升了到实现了摆线角燃烧器能够在高温运行的工况下中的安全高效工作及使用后的稳定运行燃烧效率。
3.3调整炉内含氧量

事实上,科学地控制和调整燃烧炉中的氧含量确实可以实现优化低氨氮化燃烧过程的操作优化过程。通过采取措施精确控制炉中所含物质的氧浓度,可以避免过多的氮氧化物被氧化。当炉内氧气浓度较低时,会自然排放少量氮氧化物。然而,实际测试表明,如果燃烧炉腔内的氧浓度过低,将导致飞灰可燃物的增加。为了避免这种极端情况,有必要科学、定量的控制炉内的氧气排放,日浓度以2.5%-3.5%为宜。除了更有效地控制火力发电厂锅炉的氮氧化物等氧气排放参数外,还应科学地考虑整个锅炉和燃烧过程的效率

4结束语

在技术层面上进一步优化、改造和调整电站锅炉的低氮燃烧,将大大有效地提高火电锅炉燃烧过程的安全性和效率,减少大气氮氧化物的排放,无疑对可持续发展具有重大意义,火电厂长期快速发展。在世界生态环境质量不断恶化的今天,火力发电行业的发展必须尽快做出合理、及时、科学的产业调整,以快速适应我国社会发展的需要。

参考文献:
  [1]唐利兴.火电厂锅炉低氮燃烧改造及运行优化分析[J].机械管理开发.2018(01)

   [2]王春桥,卢宏源,王怀欣.火电厂贫煤锅炉低氮燃烧器改造浅谈[J].低碳世界.2017(02)
  [3]陈伟蛟.火电厂锅炉低氮燃烧改造及运行优化调整[J].科技风.2018(35)
 

 


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