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文档简介

1、大容量锅炉高效低nox旋流煤粉燃烧技术编写:曾令艳博士陈智超博士后校对:孙 锐 教授 博导审核:李争起教授博导批准:秦裕琨院士哈尔滨工业大学燃烧工程研究所2011 年 4 月大容量锅炉高效低nox旋流煤粉燃烧技术1 .旋流燃烧技术的原理旋流式燃烧器是其出口气流为旋转射流。 气流旋转的情况有两种,一种是一 次风粉气流和二次风都旋转,一种是二次风旋转而一次风为直流。旋转气流离开 燃烧器喷口进入炉膛后,在中心处形成回流区,卷吸炉内的高温烟气至燃烧器喷 口附近,加热并点燃煤粉。并且,二次风不断和一次风粉混合,使燃烧过程不断 发展,臻于燃尽。除了中心回流区的高温烟气卷吸外,在燃烧器喷出气流的外围 也有高

2、温烟气被卷吸。旋流燃烧器依靠高温回流区作为稳定的热源,提高了火焰 稳定性,并可以单独组织燃烧。2 . nox形成及分类对于大型煤粉锅炉,no在要分为燃料型nox、热力型nox及快速型nox三 种。燃料型nox是由燃料中n元素转化生成的,它在挥发分着火后便开始生成, 主要受煤种和过量空气系数的影响。随着过量空气系数的增加,燃料型nox生成 量增加,而且挥发分高的煤种受过量空气系数的影响高于挥发分低的煤种。热力型nox是由燃烧空气中的n2在高温下生成的,它与温度关系很大,在温 度小于1500c时生成量很少,当温度大于1500c时,生成量明显增加,同时热力 型nox的生成量也随着过量空气系数的增加而

3、增加。快速型nox是燃烧时产生的烧(cni)等撞击燃烧空气中的氮气分子而产生 cn、hcn,然后cn、hcn在火焰峰面处被氧化生成nox。燃料型nox占全部nox的70%85%,热力型nox占15%20%,快速型nox 一般小于5%,因此在煤粉炉中一般不予考虑。3 .前苏联锅炉采用的旋流燃烧器前苏联锅炉采用的旋流燃烧器多为蜗壳型旋流燃烧器,例如北京高井电厂采用的双蜗壳燃烧器、神华绥中电厂的切向叶片型燃烧器以及国华盘山电厂应用的 切向可调叶片型燃烧器均为前苏联生产的产品。神华绥中电厂燃烧器结构如图1所示,燃烧器由4个通道组成,由内向外,中 心投入中心风,并装有火焰监视器;第2层投入煤粉和一次风;

4、第3层投入循环烟 气;第4层投入二次风。中心风、一次风、循环烟气均通过设置的轴向旋流叶片产生旋流,旋流叶片轴向角均为40 ,且不可调。二次风通过切向旋流叶片产生 旋流,旋流叶片的角度可调。锅炉机组共配备 48只旋流煤粉燃烧器,分4层对冲 布置在炉膛的前、后墙,每层装有12只。1.二次风2.烟气 3. 一次风 4.中心风图1神华绥中电厂燃烧器结构1.中心管 2. 一次风通道3.二次风可调叶片4.二次风通道5. 一次风固定叶片图2国华盘山电厂燃烧器简图国华盘山电厂燃烧器结构如图2所示,中心管内是油枪和火检,一次风通道 内装有轴向固定叶片,叶片设计角度为 45。,二次风通道内装有切向叶片,叶片 角度

5、可进行手动调节。图3是一次风通道现场照片。一次风粉混合物进入燃烧器 后,受轴向叶片的作用,产生一定的旋转。二次风切向进入燃烧器,经过环形通 道,与一次风同方向旋转,一次风脱离一次风喷口后,被二次风卷吸,在预混段混合,一起喷入炉膛。其中,二次风叶片角度可通过手动调节装置进行调节,来 改变进入炉膛气流的旋流强度。图3国华盘山电厂燃烧器一次风通道照片3 .北京巴威公司采用的旋流燃烧器北京巴威公司采用的旋流燃烧器多为强化点火双调风燃烧器(ei-drb),例如神华内蒙古国华准格尔发电厂、西柏坡电厂 #2炉、邯郸电厂#11、#12炉、宁 夏大坝发电厂#1炉。强化点火双调风旋流燃烧器(ei-drb)的结构如

6、图4所示。煤粉气流在一次 风管内经导向器和圆锥导向器后以直流的形式喷入炉膛。二次风分成两部分,内二次风道中设有轴向可动叶片,外二次风道中安装可调节的切向或轴向叶片,使内、外二次风旋转。一般,一次风量占 15%30%,内二次风量占35%45%,外 二次风量占55%65%。通过调节内外二次风的比例和气流的旋转强度,可以调 节一、二次风的混合。1-导向器2-均流装置3-调风盘操作杆4-内二次风轴向叶片5-外二次风切向叶片 6-外二次风通道7-内二次风通道8-窥视孔图4强化点火双调风旋流燃烧器(曰-drb )的结构示意图4 .锅炉运行存在的问题及原因分析1)前苏联锅炉蜗壳型旋流燃烧器前苏联锅炉投运后,

7、经过各厂上下的共同努力,机组能够达到额定负荷出力, 煤粉燃烧效率高,运行安全、稳定,但还存在低负荷稳燃能力差,排烟中 nox 含量较高及点火用油量大等问题。例如国华盘山电厂,国家电站燃烧工程技术研究 中心在2005年8月测得#1锅炉尾部排烟中nox平均含量为599.5mg/nm3;华北电力科 学研究院在2006年4月测得#1锅炉尾部排烟中nox平均含量为490.5mg/nm3,未达 到当地对环保减排的要求。产生以上问题的主要原因是现用的切向可调叶片型旋流燃烧器是早期产品, 技术落后,该燃烧器对nox影响分析如下:旋流燃烧器依靠旋转射流形成的回流区作为稳定的热源, 使煤粉气流及时着 火并稳定燃烧

8、,在蜗壳型燃烧器中,煤粉由于离心力的作用, 多被甩到旋转射流 外表面附近,大部分煤粉远离高温回流区, 只能在回流区的外边流过,使煤粉的 浓度分布和气流的温度分布不匹配,即高温回流区中煤粉很少,其外缘的附近低 温区却集中了大量的煤粉,没有形成有利于火焰稳定的高温、高浓度区域, 不利 于煤粉的及时着火和稳定燃烧。蜗壳型燃烧器出口一次风和二次风混合强烈,温度峰位高,有利于热力型 nox的形成;一次风气流旋转,煤粉由于离心力的作用,多被甩到二次风中,使风和粉混合均匀,煤粉在氧化性气氛下燃烧,不利于抑制燃料型nox的形成,从而使nox排放量较高。在一座冷态气固两相试验台上,采用pda激光测量系统研究了燃

9、烧器出口的 两相流动特性。比较了一次风为旋转的蜗壳式燃烧器和中心给粉旋流煤粉燃烧器 的出口流场。图5显示了蜗壳式燃烧器颗粒体积流量分布,从图中可以看出,在蜗壳式燃 烧器中,旋转的一次风使煤粉分离到一次风管四周,在燃烧器出口与强烈旋转的二次风相遇,更迅速向四周分离,显然这样的煤粉分布方式从各方面看都是不利 的。图5蜗壳式燃烧器颗粒体积流量分布2)北京巴威公司强化点火双调风燃烧器采用北京巴威公司强化点火双调风燃烧器的锅炉投运后, 机组能够达到额定 负荷出力,但是存在满负荷灭火、助燃油量大、 低负荷稳燃性能较差以及排烟中 nox含量较高等问题。例如燃用烟煤的宁夏大坝发电厂#1炉nox排放量为843.

10、55mg/m3(o2= 6%),未达到当地对环保减排的要求。产生以上问题的主要原因主要是因为强化点火双调风燃烧器一次风管中存 在一个均流装置,使大部分煤粉远离高温回流区,只能在回流区的外边流过,使煤粉的浓度分布和气流的温度分布不匹配,即高温回流区中煤粉很少,其外缘的 附近低温区却集中了大量的煤粉,这就使得煤粉在还原性气氛的高温回流区中的 停留时间短,不利于煤粉的燃尽和抑制 nox的生成。350 300 250 ) 200 m m 150 径 半100 50 0 -50颗粒体积流量 x 10 -6 m3/m2义s 0 10 20 30 40 -1 0 1 2 3 40.0 0.2 0.4 0.6

11、0.00.10.00.10.20.00.10.00.1x=17.6 mm x=52.8 mm x=88 mm x=123.2 mm x=176 mm x=264 mm x=440 mm x/d=0.1x/d=0.3x/d=0.5x/d=0.7x/d=1.0x/d=1.5x/d=2.5图6强化点火双调风燃烧器的颗粒体积流量分布强化点火双调风燃烧器的颗粒体积流量分布见图6。对于强化点火双调风燃烧器,由于圆锥型导流体的导向作用,在各个截面,半径小于20mm的范围内,颗粒体积流量很低。在x/d=0.7的截面,强化点火双调风燃烧器在中心线附近才开 始出现明显的颗粒回流。在x/d=0.1-1.0之间的截面

12、,在径向测量范围内,强化点 火双调风燃烧器的颗粒体积流量呈双波峰单波谷分布。颗粒由位于燃烧器中心的一次风通道喷出,从而在距离中心很近的区域形成一个高的颗粒体积流量峰值区 域;颗粒在圆锥型导流体的导向作用下,迅速混入二次风中,从而在靠近中心的峰值区域外侧又形成了一个颗粒体积流量的高峰区。随着射流的发展,二次风向外扩散,在x/d=1.5和2.5的截面,大部分颗粒已甩向了壁面,在壁面处出现了颗 粒体积流量的高峰区,表明在第二峰值区域的颗粒沿着中心回流区的外侧流动或 穿越中心回流区的边缘。因此这种一次风管中存在均流装置的旋流燃烧器不利于 煤粉的燃尽和抑制nox的生成。5 .前苏联锅炉和采用北京巴威燃烧

13、器锅炉机组性能优化方案(1)采用中心给粉旋流煤粉燃烧技术在锅炉机组中采用中心给粉旋流煤粉燃烧器。(2)在炉膛上部加开旋流ofa喷口在顶层燃烧器上方一定高度处开设一层或两层旋流ofa喷口,用来进一步降低排烟中nox的含量6 .中心给粉旋流煤粉燃烧技术的基本原理哈尔滨工业大学长期致力于煤粉高效、低 nox燃烧、稳燃、防结渣、防高温 腐蚀等方面技术开发及相关的基础研究,开发的系列“风控浓淡煤粉燃烧技术” 获2003度国家技术发明二等奖及黑龙江省科技进步一等奖。承担的国家电力公司科技项目“大型火力发电厂燃煤发电机组低 nox燃烧技术的研究”,采用浓淡 燃烧技术和炉内空气立体分级燃烧技术相结合,已经成功

14、地降低了大型燃煤机组的nox排放。哈尔滨工业大学的专利技术径向浓淡旋流煤粉燃烧器目前已经得到了广泛 的应用,并得到了用户一致好评,西柏坡电厂 #1、#2炉30mwe机组锅炉、山东 黄岛发电厂#3、#4炉200mwe机组锅炉、马头发电总厂#5、#6炉200mwe机组锅 炉、邯郸电厂#11、#12炉200mwe机组锅炉、华能新华发电厂#1、#2、#3、#4炉 50、100mwe机组锅炉、哈尔滨热电厂#4、#5炉50mwe机组锅炉、辽宁发电厂#6、 #7炉50mwe机组锅炉都利用径向浓淡旋流煤粉燃烧器对其进行过改造,并取得 了良好的效果。哈工大在径向浓淡旋流燃烧器的基础上, 开发出一种中心给粉旋流煤

15、粉燃烧 器结构,如图7所示。中心给粉旋流煤粉燃烧器内二次风叶片采用16个轴向弯曲叶片,外二次风叶片采用12个切向叶片。在燃烧器一次风通道中安装一个或 多个锥形分离器使煤粉集中于燃烧器的中心并喷入炉内,在一次风管、内二次风管和外二次风管出口安装扩口。在燃烧器一次风通道中安装煤粉分离器, 使煤粉集中于燃烧器的中心并喷入 炉内。在燃烧器中心区域形成高温高浓度区域,有利于稳燃。煤粉着火适时,保 证了煤粉的燃烧时间,因而可保证燃烧效率。煤粉集中在燃烧器的中心区域,可有效地防止煤粉被甩到两侧墙上,因而有利于防止结渣。煤粉集中在燃烧器的中 心区域,减少了进入二次风中的煤粉量,易在水冷壁区域形成氧化性气氛,防

16、止 水冷壁的高温腐蚀。煤粉喷入位置正对中心回流区的中心部分, 增加了穿过回流 区的煤粉量,并延长了煤粉在回流区的停留时间。使煤粉在还原性气氛中燃烧, 延长在还原性气氛中的停留时间,可有效抑制nox的形成。中心回流区为低氧还原性气氛区,有利于抑制燃料型 nox的形成。二次风分成了内外旋流二次风 两部分,通过调节风门挡板开度,可改变二次风分级燃烧的程度。中心给粉与二次风分级燃烧相结合,可实现最大限度的低 nox燃烧。1234567匚一 1 l j -一 ; -一 1 i i 一(jot1. 一次风通道 2.看火孔 3.浓缩环 4.内二次风叶片5.内二次风通道 6.外二次风叶片 7.外二次风通道图7

17、.中心给粉旋流煤粉燃烧器结构简图在燃烧器一次风通道中锥形分离器后部插入微油气化油枪,采用油枪斜插入 燃烧器一次风道内引燃煤粉。油枪形成的高温火焰点燃燃烧器一次风道内煤粉, 并喷入炉膛,达到节油目的。油枪停用后,中心给粉燃烧结构未改变,仍为浓淡 燃烧,不影响浓淡效果,也不会产生油枪套管磨损问题。图8显示了中心给粉燃烧器颗粒体积流量分布,从图中可以看出,在x/d=0.1-0.7之间的截面,在径向测量范围内,颗粒体积流量呈双波峰、双波谷分 布,靠近中心线的峰区为一次风粉流动区域; 靠近壁面的峰区为二次风流动区域。 靠近中心线的峰值远大与外侧的峰值,靠近中心线的波谷的绝对值也要大于外侧 波谷的绝对值,

18、由中心给粉燃烧器结构知, 颗粒由浓一次风通道直接喷入, 从而 在燃烧器的中心附近形成一个高的颗粒体积流量峰值区域。中心给粉燃烧器随着射流的发展,中心线附近的颗粒体积流量开始降低。 在x/d=1.0截面,靠近壁面的 峰值消失。350300250m200150径半 10050 0-50颗粒体积流量x10 -6 m3/m2xs0 10 20 30 40 50 -1 0 1 2 3 4 50.0 0.2 0.4 0.60.00.10.20.00.10.20.00.10.20.00.1x=17.6 mm x=52.8 mm x=88 mm x=123.2 mm x=176 mm x=264 mmx=44

19、0 mmx/d=0.1x/d=0.3x/d=0.5x/d=0.7x/d=1.0x/d=1.5x/d=2.5图8中心给粉燃烧器颗粒体积流量分布7.中心给粉旋流煤粉燃烧器和ofa技术结合的性能特点(1) nox排放量煤粉喷入位置正对中心回流区的中心部分, 增加了穿过回流区的煤粉量,并 延长了煤粉在回流区的停留时间。 使煤粉在还原性气氛中燃烧,延长在还原性气 氛中的停留时间,可有效抑制 nox的形成。中心回流区为低氧还原性气氛区, 有利于抑制燃料型nox的形成。二次风分成了内外旋流二次风两部分,通过调 节风门挡板开度,可改变二次风分级燃烧的程度。浓淡燃烧与二次风分级燃烧相 结合,可实现最大限度的低

20、nox燃烧。同时,在炉膛上部加开 ofa喷口,实现 了炉内轴向空气分级燃烧,降低了主燃区过量空气系数,使主燃区还原性气氛增 强,可进一步降低烟气中nox的排放量。(2)高温腐蚀问题中心给粉旋流煤粉燃烧器在径向上实现了浓淡分级,产生了中心浓,四周淡的煤粉浓淡效果。煤粉集中在燃烧器的中心区域,有效地防止煤粉被甩到两侧墙 上,增强了两侧墙水冷壁附近的氧化性气氛。有效地防止两侧墙水冷壁因实现炉 内轴向空气分级后导致主燃区过量空气系数降低而产生的高温腐蚀问题。(3)调节性能中心给粉旋流煤粉燃烧器的旋流二次风分为内外二次风, 其中外二次风叶片 倾角可以调节。因此当燃用煤质发生变化时,可通过调节燃烧器外二次

21、风叶片角 度来改变出口气流的旋流强度,实现煤粉的稳定燃烧,有效地增强了锅炉的煤种 适应性。(4)燃烧效率和燃尽问题中心给粉旋流煤粉燃烧器可以使煤粉适时着火, 保证了煤粉的燃烧时间。同 时,一次风量没有改变,保证了煤粉燃烧所需的一次风。在炉膛前、后墙布置 ofa喷口后,高速的ofa气流可将烟气推向前墙区域,可以提高炉膛充满度, 有利于燃尽。因此可保证燃烧效率。(5)煤粉燃烧器寿命煤粉浓缩器采用陶瓷结构,保证了煤粉燃烧器的寿命;中心管外层采用陶瓷 结构,陶瓷与中心管的碳钢管采用螺栓连接,保证陶瓷不会脱落;燃烧器喷口采 用特定的耐热合金钢,其耐热温度达12001250c。保证燃烧器使用寿命大于1 个

22、大修期。8.预期目标(1)燃烧器改造后,运行稳定,炉膛负压稳定,主蒸汽压力、主蒸汽温度达 到设计要求。不因燃烧器的改造而引起锅炉效率的降低, 炉渣及飞灰可燃物的提 高;(2)燃烧器及区域内不产生高温腐蚀、不结焦、不会烧毁燃烧器及喷口;(3)在燃用烟煤时,锅炉在额定负荷下运行时,nox排放量降到 250mg/m3(o2=6%)以下,力争达到 200mg/m3(o2=6%)。9 .中心给粉旋流煤粉燃烧器的应用情况哈工大的专利技术中心给粉旋流煤粉燃烧器目前已经得到了应用,并得到了用户一致好评,西柏坡电厂#2炉300mwe机组锅炉、邯郸电厂#11、#12炉200乂亚6 机组锅炉、宁夏大坝发电厂#1炉3

23、00mwe机组锅炉都利用中心给粉旋流煤粉燃 烧器对其进行过改造,并取得了良好的效果。今年将在乌沙山600mwe机组上得到应用。具体情况请见实例一实例四。10 .获得的专利、资助及奖项中心给粉旋流煤粉燃烧技术已授权国家发明专利7项,受理国家发明专利1项,受理美国发明专利1项,见表1所示。得到了国家“十一五”支撑计划资助 和国家“十一五” 863计划资助,并荣获2005年河北省科技进步三等奖,证书 附在下文。表1授权和受理的发明专利序 号专利号/申请号专利名称发明人授权 时间1zl 2007 1 0071815.9一种防止高温腐蚀的低 nox旋流燃烧装置李争起,靖剑平,陈 智超,秦裕琨20092z

24、l 2007 8 0017391.6一种低氮氧化物旋流煤 粉燃烧器李争起,陈智超,孙 锐,孙绍增,吴绍华, 秦明,刘辉,秦裕 琨20103zl 2008 1 0137200.6一种大速比中心给粉旋 流煤粉燃烧器李争起,靖剑平,陈 智超,刘光奎,刘春 龙,秦裕琨,赵洋20104zl 2008 1 0137506.1一种防止一级燃烧室结 渣的微油点火旋流煤粉 燃烧装置李争起,陈智超,赵 洋,刘春龙20105zl 2009 1 0071436.9一种带有渐扩段的低阻 力、低nox的旋流煤粉 燃烧器陈智超,李争起,赵 洋,刘春龙20106zl 200810064783.4小油量气化燃烧侧向多 级开放式

25、点燃中心给粉 旋流燃烧器李争起,陈智超,刘 春龙,果志明,孙绍 增20107zl 2007 1 0072577.3一种小油量气化燃烧、 侧向点燃中心给粉的旋流燃烧器李争起,陈智超,果 志明,秦裕琨200982010 1 0213627.7(发明专利)一种用于工业窑炉的采 用烟气再循环的旋流煤 粉燃烧器陈智超,李争起,中 珊平,朱群益,杨连 杰已受 理9pct/cn2007/070317(同时申请美国和 中国发明专利)一种低nox旋流煤粉燃 烧器李争起,陈智超,孙 锐,孙绍增,吴少华, 秦明,刘辉,秦裕琨已受 理实例一 乌沙山发电有限责任公司3号锅炉600mwl组改造项目详细介绍1锅炉概况大唐乌

26、沙山发电有限责任公司3号锅炉采用三井巴布科克公司 (mitsuibabcock)的低 nox 轴向旋流煤粉燃烧器(low nox axial swirl burner - lnasb) 技术,燃烧方式采用前后墙对冲燃烧。前后墙上各布置 3层燃烧器,每层各有5 只lnasb然烧器,总共30只。在最上层煤粉燃烧器上方,前后墙各布置 1层燃 尽风口,每层布置5只,共10只燃尽风口。lnasb燃烧器结构见图1所示。福.三次风u三次风一图1英巴lnasb旋流煤粉燃烧器结构燃烧器上排一次风喷嘴中心线到屏式过热器底部(为19.374m)、下排一次风喷嘴中心线到冷灰斗弯管处(为3.007m)o三井巴布科克公司

27、(mitsui babcock) 拥有独特的燃烧器喉口设计经验,采用水冷壁让管加强喉口冷却,并采用高导热性的、光滑的碳化硅砖敷设喉口表面,以降低燃烧器喉部耐火层表面温度,抑制燃烧器区域的结焦。锅炉在不同负荷时燃烧器的投运方式和设计数据见表1。表1锅炉在不同负荷时燃烧器的投运方式和设计数据项目单位bmcrbrl75%bmcr50%bmcr最低稳燃负荷高加全切煤耗量t/h242.9232185.8127.577.8225.1推荐磨煤机投运台数台554325单只燃烧器煤量kg/h971692809290850077809004单只燃烧器热功率gj/h219.6209.8210.0192.2175.9

28、203.62锅炉存在问题原因分析乌沙山发电有限责任公司 3号锅炉存在的问题有:nox排放量高,燃烧器 组件磨损严重,燃烧器喷口结渣严重,存在喷口烧坏变形。nox排放高的主要原因在于:(1)燃烧器结构型式欠妥,没有采用外浓内淡周向分离技术,燃烧器一、二 次风混合提前,不利于抑制 nox生成;(2)原设计虽然进行了全炉膛分级燃烧,但燃尽风率偏小,燃烧所需要的空 气过多从燃烧器区域加入,给氮氧化物的产生创造了有利条件。燃烧器喷口结渣、烧坏变形主要是因为lnasb燃烧器在燃烧器出口处形成 回流区,并且回流区的起点在燃烧器内部, 回流区卷吸的高温烟气易使燃烧器喷 口结渣、烧坏变形。3改造方案从机组运行的

29、安全性和经济性出发, 经过综合考虑,提出改造方案。主要改 动锅炉a、c、e、d、f层对应的25只燃烧器,在原有的燃尽风装置上方新增 10只燃尽风装置,并在4个风道竖井上方引出燃尽风风箱。(1)燃烧器的改造结构如下:将lnasb燃烧器一次风及中心风结构改成中心给粉一次风结构。新型燃烧器数量、布置位置及旋转方向均保持不变, 燃烧器喷口与水冷壁开孔的密封方式 不变,新型燃烧器的旋流方向与原燃烧器的旋流方向相同,不拆改现有水冷壁。 将燃烧器的一次风通道连接处断开,接口位置不变,取消了原燃烧器的一次风管, 安装中心给粉燃烧器一次风结构;改后中心给粉旋流煤粉燃烧器保留原燃烧器的 内、外二次风道连接,在内二

30、次风管上增加扩口,仍将点火油枪保留在燃烧器中心。改造后中心给粉燃烧器的结构如图 2所示。(2)燃尽风装置的改造结构如下:保留锅炉原有的燃尽风装置,取消原有的燃尽风装置上方的一层吹灰器, 并 在此高度处的前后墙各安装一层燃尽风装置,每层 5只,总计新增10只燃尽风 装置,ofa布置图见图3,燃尽风结构示意图见图4。燃尽风采用大风箱布置方 式,在风箱两侧入口安装机翼测速装置。图2改后中心给粉旋流煤粉燃烧器结构示意图畋耶图4燃尽风结构示意图4改造目标(1)改造案nox排放达到的指标:在 b-mcr工况下,5台磨煤机运行 (abcde运行或abcef或abcdf运行或abdef运行),nox #卜放浓

31、度不超 过200mg/nm3(o2=6%);在b-mcr工况下,6台磨煤机运行,nox排放浓度不 超过240mg/nm3(o2=6%);在低负荷工况下,4台磨煤机运行(abce运行),3nox排放浓度不超过180mg/nm (02=6%)。在低负荷稳燃工况下(abc运行或 abe运行),nox排放浓度不超过240mg/nm3(o2=6%)。(2)锅炉改造后,运行稳定,炉膛负压稳定,主蒸汽压力、主蒸汽温度达到 设计要求;(3)在燃用现运行煤质时,锅炉在额定负荷下运行时,锅炉效率不低于改造 前的效率(94.2%),飞灰可燃物含量不提高(小于 0.8%);(4)燃烧器区无结渣现象;(5)煤粉燃烧器使

32、用寿命达到2个大修期;(6)水冷壁进行改造后,不破坏锅炉的水动力特性。5改造后实际效果项目正在进行中。第19页实例二 西柏坡电厂300mw机组锅炉技术改造地点:河北省平山县时间:2004年2号锅炉旋流式煤粉燃烧器等的技术改造哈尔滨工业大学一种中心给粉旋流煤粉燃烧器.发明专利申请号:03111101.7发明专利申请号:200510009772.21 .基本概况锅炉型号:北京 b&bw 公司 b&bw 1025/18.3m型锅炉设计煤种:晋中贫煤,vdaf = 11.35%, a ar=21.82%, mar=6%,qnet,ar=23874kj/kg原燃烧器:美b&w公司的ei-drb双调风旋流

33、煤粉燃烧器,前后墙 对冲、三排(3x8=24只)布置制粉系统:钢球磨中间储仓式热风送粉2 .改造前运行情况1 .水冷壁区高温腐蚀严重,尤其是两侧墙,不到一个大修期就要更 换一批水冷壁管子;2 . 一次风管中的均流装置磨损严重,已不起作用;3 .低负荷稳燃性能较差。三.技术改造主要措施1 .将下层一次风燃烧器改造为改进型径向浓淡旋流煤粉燃烧器;2 . 一次风为直流风,同时采用径向浓淡分离技术;3 .二次风为双通道型:内环为旋流风,外环为可调的直流风。四.改造后实际效果1 .燃用煤种:低挥发分烟煤,vdaf =21.06%, a ar=28.8% , m ar=4.7%, qnet,ar=2221

34、0 kj/kg;2 .低负荷稳燃能力提高:可实现135mwe(45%额定负荷)不投油稳定 运行;3 .燃烧效率提高;4 .工作可靠,调节灵活,操作方便。5 .在仅改造下层8只燃烧器的情况下,nox的排放量为1113mg/nm3。 运行情况基本相同的1号锅炉nox的排放量为1206mg/nm3。nox 排放量降低了 93mg/nm3,降1m达8%。实例三邯郸热电厂200mw机组锅炉技术改造地点:河北省邯郸市时间:2005年11、12号锅炉旋流式煤粉燃烧器等的技术改造哈尔滨工业大学一种中心给粉旋流煤粉燃烧器.发明专利申请号:03111101.7发明专利申请号:200510009772.21 .基本

35、概况锅炉型号:北京 b&bw 公司 b&bw 670/13.7m型锅炉设计煤种:晋中贫煤,vdaf=28.67%, a ar=30.11%, m ar=7.82%,qnet,ar=21 173kj/kg原燃烧器:美b&w公司的ei-drb双调风旋流煤粉燃烧器,前后墙 对冲、三排(3x6=18只)布置制粉系统:钢球磨中间储仓式热风送粉2 .改造前运行情况1 .经常满负荷灭火;2 .助燃油量大;3 .低负荷稳燃性能较差。三.技术改造主要措施1 .将下层一次风燃烧器改造为中心给粉旋流煤粉燃烧器;2 . 一次风为直流风,同时采用径向浓淡分离技术;3 .二次风为双通道型:内二次风叶片为轴向弯曲叶片,外二次风叶 片为切向直叶片,内、外层二次风的旋转方向是一致。四.改造后实际效果1 .燃用煤种:低挥发分劣质煤,vdaf=22.86%,aar=35.28% ,m ar=7.40%, qnet,ar=18 130 kj/kg;2 .低负荷稳燃能力提高:可实现100mwe(45%额定负荷)不投油稳定 运行;3 .燃烧效率提高;4 .工作可靠,调节灵活,操作方便。5 .在仅改造下层8只燃烧器的情况下,nox的排放量为795mg/nm3, nox排放量较改造前降低了 166 mg/nm3,降幅达17.27 %。实例四 大坝电厂300mw机组 锅炉技术改造地点:宁夏回族自

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