燃烧调整对水冷振动炉排锅炉氮氧化物排放的影响VIP

第 1 期 2 0 1 2年 1 月 锅炉制造 B OI L E R MANUF AC T UR I NG N o 1 J a n 2 0 1 2 文章编 号 ： C N 2 3 1 2 4 9 ( 2 0 1 2 ) 0 1 0 0 0 9一 o 3 燃烧调整对水冷振 动炉 排锅炉 氮氧化物 排放 的影 响 周 凯， 黄党伟 ， 张立新 ( 哈尔滨锅炉厂有限责任公司， 黑龙江 哈尔滨 1 5 0 0 4 6 ) 摘 要： 本文介绍了燃烧调整试验对水冷振动炉排锅炉氮氧化物排放量的影响， 对于保护环境， 改善炉内的燃 烧条件有着十分重要的意义。 关键词： 锅炉； 燃烧调整 ； 氮氧化物； 试验 中图分类号 ： T K 2 2 7 1 文献标 识码 ： A t h e i n fl u e n c e o f Co mb u s t i o n a d j u s t me n t o n wa t e r c o o l i n g v i b r a t i o n g r a t e bo i l e r n i t r o g e n o x i d e e mi s s i o n s Zh o u Ka i ， Hu a n g Dan gwe i ， Zh a n g Li x i n ( H a r b i n B o i l e r C o L t d H a r b i n 1 5 0 0 4 6 ， c h i n a ) A b s t r a c t ： T h i s p a p e r i n t r o d u c e s t h e c o m b u s t i o n a d j u s t m e n t t e s t i n fl u e n c e o n w a t e r c o o l i n g v i b r a t i o n o f b o i l e r o f ni t r o g e n o x i de s s t o k e r e mi s s i o n s e f f e c t ，i t i s v e r y i mp o r t a n t me a ni n g t o p r o t e c t t he e n v i - r o n me n t a nd i mp r o v e f u r n a c e c o mbu s t i o n c o n d i t i o n Ke y w o r d s ： b o i l e r ； C o mb u s t i o n a d j u s t me n t ； N O x ； t e s t 0 引 言 生物质能作为煤炭 、 石油 、 天然气之后的第四 大能源 ， 而且又是可再生能源 ， 其地位变得尤为重 要 。而水冷振动炉排锅炉作为燃烧生物质的重要 设备 ， 在 国内 占有着举足轻重的作 用。然而生物 质 电厂大量集中的燃烧生物质必然带来大量 的污 染物 ， 如二氧化硫 ， 氮 氧化物。因此 ， 通过调整燃 烧来降低水冷振动炉排锅炉氮氧化物的排放就显 得尤为重要 。 1 水冷振动炉排锅炉概况 本文所采用的锅炉是 由国内某锅炉厂生产的 设计蒸发量为 1 3 0 t h的水冷振 动式炉 排式 锅 炉。它采用 自然循环 、 平衡通风、 室 内布置 、 固态 排渣 、 底部支撑结构 、 四回程“ M” 型布置。锅炉的 简图如下所示 。焦是个复杂的物理化学过程 ， 涉 及燃烧、 传热和运行等多方面。 额定蒸发量 1 3 0 t h 额定蒸汽压力( 表压 ) 9 2 MP a 额定蒸汽温度 5 4 0 q C 额定给水温度 2 1 0 c C 冷风温度 3 5 一 次风预热温度 1 8 9 o C 二次风预热温度 1 8 9 一 、二次风占总风量之比 1 ： 1 收稿 日期 ： ： 2 0 1 1一l O一1 5 作者简介 ： 周 凯( 1 9 8 6一) 男 ， 2 0 0 7年毕业于东北电力大学机械设 计制造及其 自动化专业 ， 现从事电站锅炉现场安装服务工作。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m l 0 锅炉制造 总第2 3 1 期 排烟温度 燃料消耗量 排污率 锅炉热效率 l 2 7 9 3 6 0 k g h 2 9 2 图 1 水冷振动炉排结构示意图 2 水冷振动炉排锅炉性能试验 通过调整一 、 二次风的配比来试验锅炉在五种 不同工况下的锅炉效率以及锅炉的 N O x排放量。 2 1 试验 目的 通过调整一 、 二次风的配比来试验锅炉在五种 不同工况下的锅炉效率以及锅炉的 N O 排放量。 2 2 试验标准 试验参照 电站锅炉性能试验规程 G B 1 0 1 8 4 8 8。 2 3 试验条件 1 ) 试验期间， 锅炉燃用玉米秸秆。 2 ) 机组各主辅设备运行稳定 ， 热工各 自动 、 保护系统可靠 。 3 ) 各运行监测参数经校验指示准确， 主要辅 机电度表经校验运行可靠。 4 ) 试验前 ， 锅炉持续运行时间大于 7 2小时， 正式试验前的 l 2小时 ， 前 9小时锅炉负荷不低于 试验负荷的7 5 ， 后 3 小时锅炉维持在试验负荷 运行 ， 试验持续时间大于 4小时。 2 4 试验步骤 1 ) 正式锅炉热效率试验在锅炉带以下五种 负荷工况下进行 ， 见下表 l所示。 2 ) 每3 0分钟取破碎后秸秆样 1 次， 每次试验 的全部取样制成 1 个混合样进行元素分析和工业 分析， 并化验低位发热量。 衰 1 试验 工况 3 ) 每3 0 分种取炉底灰样 1 次， 每次试验的全 部取样制成 1 个混合样进行炉底灰可燃物含量分 析。 4 ) 每 3 O分种在除尘器下取灰样 1 次 ， 每次试 验的全部取样制成 1 个混合样进行飞灰可燃物含 量分析。 5 ) 每 1 5 分种在空气预热器出口用烟气分析 仪和烟气取样装置抽取烟气样分析烟气成分。 6 ) 每 1 5分 种记 录 D C S中运行 监测 参数 1 次， 锅炉热效率试验记录的参数见下表4所示。 2 5 试验燃料特性 玉米秸秆的元素分析结果见表 2所示。 表2 玉米秸秆元素分析结果 2 6 试验结果 试验结果见表 3所示。经进风温度和给水温 度偏差修正后得到排烟温度。 2 7 试验结果分析 从最终计算所得的锅炉热效率可以看到， 锅 炉的热效率小于锅炉的设计值， 其幅度最大的时 候是接近 6个百分点。说明不论是在设计工况 下 ， 还是在调节风量的条件下 ， 锅炉都不能达到设 计值。氮氧化 物浓度 在第三种工况下 的浓度是 9 0 mg m ， 说明当锅炉处于第三种工况时 N O x的 - _ - - 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 1 期 周凯， 等： 燃烧调整对水冷振动炉排锅炉氮氧化物排放的影响 1 1 排放量最低 。原因主要包括 ： 1 ) 锅炉 的排烟温度是 1 7 0多度 ， 远大于设 计 值， 排烟热损失的增加， 加大了锅炉热效率的损失。 2 ) 下图2和图3 是锅炉灰损失分析。 表 3 试验结果 H 1 j 1 I 1 1 臣 赠 赠 赠 H H H H 工况 图 2 飞灰含碳量 ( ) 3 结 论 通过调整一、 二次风的配比可见， 随着一次风 风量的增加飞灰含碳量逐渐升高， 而炉底灰的含 碳量却是逐渐下降 ； 在工况四的情况下水冷振动 赠 H 1 I 1 赠 赠 赠 H H