低氮燃烧技术应用与改造后的问题低氮燃烧技术在电站燃煤锅炉的大量应用证明,NOx减排是有效且显而易见的。但是,由于锅炉使用的煤类型不同,炉型和NOx排放水平也不同。减排效果和应用引起的问题也不同;其中,切向燃烧锅炉本身的NOx排放水平较低,改造后的NOx减排效果较好,其他影响也较小。其次,“W”型火焰燃烧锅炉较差。具体问题和原因如下:
低氮燃烧技术应用与改造后的问题
低氮燃烧技术在电站燃煤锅炉的大量应用证明,NOx减排是有效且显而易见的。但是,由于锅炉使用的煤类型不同,炉型和NOx排放水平也不同。减排效果和应用引起的问题也不同;其中,切向燃烧锅炉本身的NOx排放水平较低,改造后的NOx减排效果较好,其他影响也较小。其次,“W”型火焰燃烧锅炉较差。具体问题和原因如下:
1.灰渣可燃物增加,炉膛效率降低:
低氮燃烧器改造后,虽然NOx减少很大,但即使使用相同的煤,粉煤灰可燃物也大大增加。主要原因是低氮燃烧技术采用低温、低氧燃烧,主燃烧区温度下降较多。它控制和延迟煤粉的点火,并减少点火区域中的氧气量,从而降低煤粉的燃烧能力并延长燃烧过程。粉煤灰和矿渣可燃物增加。在一些改造中,燃烧器的一次和二次空气喷嘴以及烧坏空气喷嘴的区域发生了变化,导致二次空气和一次空气的混合延迟,不利于煤粉气流的点火和燃烧。根据改造锅炉的试验数据,切向燃烧锅炉粉煤灰可燃物质增加0.5-1%,对冲燃烧锅炉粉煤灰可燃物质增加1-1.5%,“W”型火焰燃烧锅炉粉煤灰可燃物含量增加2-4%, 影响锅炉效率下降0.4-1.6%。
2、低氮燃烧技术改造后,锅炉过热器减温水量增加,存在较多的问题。由于煤粉燃烧过程延长,使用过火空气,炉口烟气温度升高;同时,炉膛温度降低。炉内水壁的辐射吸热减少,对流加热面的吸热份额增加,导致减温器水量增加。
3、蒸汽参数偏离设计值,过热再热用过热水量增加,筛网过热或再热器过热
锅炉燃烧器采用空气分级低氮燃烧技术后,一方面,燃烧延迟,火焰中心向上移动,炉口烟气温度升高,锅炉过热蒸汽温度升高,再热蒸汽温度升高。热蒸汽温度超过设计值的问题加重,过热和再加热减温水量增加。另一方面,主燃烧区的温度降低,炉内的温度分布更加均匀。如果原炉水冷壁的污染和结渣严重,则会得到改善。水冷壁吸热增大,炉口烟气温度降低,过热器温度 再热器、再热器温升降低,原来蒸汽过热温度过热、再热蒸汽温度低等问题达不到设计值。
4、热力自动控制性能下降,蒸汽参数波动较大,机组AGC响应速度慢
低氮燃烧器改造后,在相同煤型、相同负荷下,炉内燃料燃烧反应减慢,各级加热面烟气温度分布和吸热情况发生变化。具体表现为热自动控制慢、中度。过冲现象明显增加,导致蒸汽参数波动较大;对于一些地区,要求机组的AGC响应率高,AGC响应速度往往慢,无法满足电网的要求。主要原因是热工的控制系统设置和控制曲线没有得到相应的优化和调整,如:原有的静载和动载-煤体积控制曲线,粉碎系统冷热风门的解耦控制系统,过温水的自动控制系统;锅炉主控前馈系统,带一次调频。