燃煤鍋爐低氮燃燒改造技術(shù)原理及方案

1、低氮燃燒及改造廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院 目目 錄錄1 低氮燃燒的必要性低氮燃燒的必要性1.1 NOx生成類型生成類型1.2 低低NOx控制方法控制方法1.3 低氮燃燒必要性低氮燃燒必要性2 低氮燃燒的調(diào)整技術(shù)低氮燃燒的調(diào)整技術(shù)2.1 基本原理基本原理 2.2 低氧燃燒技術(shù)低氧燃燒技術(shù)2.3 分級(jí)配風(fēng)技術(shù)分級(jí)配風(fēng)技術(shù)2.4 配煤摻燒技術(shù)配煤摻燒技術(shù) 3 低氮燃燒改造低氮燃燒改造3.1 低低NOx燃燒器燃燒器3.2 空氣分級(jí)的燃燒器布置空氣分級(jí)的燃燒器布置3.3 煙煤鍋爐低氮燃燒系統(tǒng)改造實(shí)例煙煤鍋爐低氮燃燒系統(tǒng)改造實(shí)例3.4 無煙煤鍋爐低氮燃燒改造要點(diǎn)無煙煤鍋爐低氮燃燒改造要點(diǎn)1.1 NOx生成

2、類型生成類型 氮氧化物是化石燃料與空氣在高溫燃燒時(shí)產(chǎn)生的，包括氮氧化物是化石燃料與空氣在高溫燃燒時(shí)產(chǎn)生的，包括NOx（一氧化氮（一氧化氮(NO)、二氧化氮二氧化氮(NO2) )、氧化二氮、氧化二氮(N2O)等。在氮等。在氮氧化物中，氧化物中，NO占有占有90%以上，二氧化氮占以上，二氧化氮占5%-10%。 NOX按生成機(jī)理的不同分為三類：熱力型按生成機(jī)理的不同分為三類：熱力型 、快速型和燃料型，、快速型和燃料型，其中燃料型占其中燃料型占60% 95%。 研究表明，煤中氮幾乎全部以有機(jī)物的形式存在。形態(tài)主要是研究表明，煤中氮幾乎全部以有機(jī)物的形式存在。形態(tài)主要是吡咯型、吡啶型和季氮，其中吡咯型氮

3、和吡啶型氮是煤中氮的吡咯型、吡啶型和季氮，其中吡咯型氮和吡啶型氮是煤中氮的主要存在形式。主要存在形式。1.1 NOx生成類型生成類型 熱力型氮：熱力型氮：空氣中氮在高溫下氧化產(chǎn)生空氣中氮在高溫下氧化產(chǎn)生ONOONNNONONONO22222222212NOONONOON在高溫下總生成式為1.1 NOx生成類型生成類型 快速型氮：快速型氮： 在碳?xì)浠衔锶剂先紵谌剂线^濃時(shí)，由于燃料揮發(fā)物中在碳?xì)浠衔锶剂先紵谌剂线^濃時(shí)，由于燃料揮發(fā)物中碳?xì)浠衔锔邷胤纸馍傻奶細(xì)浠衔锔邷胤纸馍傻腃H自由基可以和空氣中氮?dú)夥磻?yīng)生自由基可以和空氣中氮?dú)夥磻?yīng)生成成HCN和和N，再進(jìn)一步與氧氣作用以極快的速度生

4、成。，再進(jìn)一步與氧氣作用以極快的速度生成。1.1 NOx生成類型生成類型 燃料型氮：燃料型氮：由燃料中氮化合物在燃燒中氧化而成。由燃料中氮化合物在燃燒中氧化而成。 煤燃燒中的氮化學(xué)煤燃燒中的氮化學(xué)煤氮的反應(yīng)路線取決于氮的賦存形態(tài)及其所處的反應(yīng)環(huán)境煤氮的反應(yīng)路線取決于氮的賦存形態(tài)及其所處的反應(yīng)環(huán)境!1.1 NOx生成類型生成類型空 氣 中 的 氮NOxN2烴 生 成 物 中結(jié) 合 的 氮雜 環(huán) 氮氰（ HCN， CN）氰 氧 化 物（ OCN， HNCO）氨 類 （ NH3，NH2， NH， N）N2N2OHNOx烴 生 成 物CH,CH2燃 料 氮 的 轉(zhuǎn) 化再 燃還 原 性 氣 氛氧 化 性

5、 氣 氛NOx生成和破壞的化學(xué)途生成和破壞的化學(xué)途徑徑1.1 NOx生成類型生成類型 燃燒溫度燃燒溫度 熱力型熱力型 燃料型燃料型 快速型快速型1.2 低低NOx控制方法控制方法低低NOx控制的一次措施：控制控制的一次措施：控制NOx的生成的生成1）低）低NOx燃燒器燃燒器2）空氣分級(jí)（二段燃燒）空氣分級(jí)（二段燃燒）3）燃料再燃（三段燃燒）燃料再燃（三段燃燒）低低NOx控制的二次措施：將生成的控制的二次措施：將生成的NOx還原還原4）SNCR爐內(nèi)噴氨脫硝爐內(nèi)噴氨脫硝5）SCR尾部煙氣脫硝尾部煙氣脫硝1.2 低低NOx控制方法控制方法020406080100空氣分級(jí)NOx脫除效率 空氣分級(jí)低NO

6、x燃燒器 再燃SNCRSCR304015203050407080%各種脫硝技術(shù)的脫硝效率各種脫硝技術(shù)的脫硝效率SNCR控制NOx燃盡風(fēng)主燃區(qū)空氣分級(jí)控制NOx低NOx燃燒器燃料再燃控制NOxSCR控制NOx 氨的噴射系統(tǒng) 氨的輸送系統(tǒng) 氨的儲(chǔ)存系統(tǒng) SCR的催化劑系統(tǒng)1.3 低氮燃燒的必要性低氮燃燒的必要性 NOx減排減排, 技術(shù)已不是障礙技術(shù)已不是障礙, 關(guān)鍵要選擇適合自己的技術(shù)關(guān)鍵要選擇適合自己的技術(shù); 無論對(duì)于無論對(duì)于SCR或或SNCR, 先采用低氮燃燒技術(shù)先采用低氮燃燒技術(shù), 都可節(jié)約投都可節(jié)約投資和運(yùn)行成本資和運(yùn)行成本; 采用低采用低NOx燃燒技術(shù)燃燒技術(shù), 大部分在役老機(jī)組都有較大

7、的減排空大部分在役老機(jī)組都有較大的減排空間間; 近幾年投運(yùn)的新機(jī)組近幾年投運(yùn)的新機(jī)組, 大多已采用了先進(jìn)的低氮燃燒技術(shù)，大多已采用了先進(jìn)的低氮燃燒技術(shù)，基本沒有改造空間，但還可通過燃燒優(yōu)化降低基本沒有改造空間，但還可通過燃燒優(yōu)化降低NOx排放。排放。 2 低氮燃燒的調(diào)整技術(shù)低氮燃燒的調(diào)整技術(shù)2.1 基本原理基本原理2.2 低氧燃燒技術(shù)低氧燃燒技術(shù)2.3 分級(jí)配風(fēng)技術(shù)分級(jí)配風(fēng)技術(shù)2.4 配煤摻燒技術(shù)配煤摻燒技術(shù)2.1 基本原理基本原理低氮燃燒的基本原則：控制燃燒溫度以減少低氮燃燒的基本原則：控制燃燒溫度以減少“熱力熱力”型型NOx的生成，和（或）減少燃料氮與燃燒空氣中氧的混合，通過形的生成，和（

8、或）減少燃料氮與燃燒空氣中氧的混合，通過形成富燃區(qū)域?qū)⑷剂铣筛蝗紖^(qū)域?qū)⑷剂螻Ox還原成還原成N2，以減少，以減少“燃料燃料”型型NOx，在煤熱解完成后，再將二次風(fēng)分級(jí)送入以完成焦炭燃燒。在煤熱解完成后，再將二次風(fēng)分級(jí)送入以完成焦炭燃燒。 安全穩(wěn)定燃燒和減排安全穩(wěn)定燃燒和減排NOx恰好構(gòu)成了一對(duì)矛盾，現(xiàn)行各種低恰好構(gòu)成了一對(duì)矛盾，現(xiàn)行各種低NOx燃燒方法對(duì)爐內(nèi)火焰穩(wěn)定性和燃料的完全燃燒程度都有明燃燒方法對(duì)爐內(nèi)火焰穩(wěn)定性和燃料的完全燃燒程度都有明顯不利的影響，因此選擇合理的顯不利的影響，因此選擇合理的NOx控制措施必須兼顧燃燒經(jīng)控制措施必須兼顧燃燒經(jīng)濟(jì)性和安全性的影響。濟(jì)性和安全性的影響。 2.2

9、 低氧燃燒技術(shù)低氧燃燒技術(shù)9:36:1010:02:5010:29:3010:56:1011:22:50012345678910100200300400500600700800O2NOx試驗(yàn)時(shí)間NOx (mg/mg3, 6% O2)氧量 (%)2#爐 氧量對(duì)氧量對(duì)NOx排放的影排放的影響響2.2 低氧燃燒技術(shù)低氧燃燒技術(shù)氧量對(duì)氧量對(duì)NOx和熱效率的影響（和熱效率的影響（660MW)130mg/m3/O22.2 低氧燃燒技術(shù)低氧燃燒技術(shù)某某300MW貧煤鍋爐氧量對(duì)貧煤鍋爐氧量對(duì)NOx和熱損失影響和熱損失影響2.2 低氧燃燒技術(shù)低氧燃燒技術(shù)低氧燃燒技術(shù)存在的問題：低氧燃燒技術(shù)存在的問題： 飛灰可燃

10、物升高飛灰可燃物升高 鍋爐熱效率有可能下降鍋爐熱效率有可能下降 結(jié)渣、高溫腐蝕、高溫氧化等不利因素增加結(jié)渣、高溫腐蝕、高溫氧化等不利因素增加 壁溫有可能超溫壁溫有可能超溫 汽溫可能超溫或欠溫汽溫可能超溫或欠溫2.2 低氧燃燒技術(shù)低氧燃燒技術(shù)如何實(shí)現(xiàn)低氧燃燒：如何實(shí)現(xiàn)低氧燃燒： 采用更細(xì)的煤粉細(xì)度采用更細(xì)的煤粉細(xì)度 保證均勻的風(fēng)粉分配保證均勻的風(fēng)粉分配 合理的配煤摻燒方案合理的配煤摻燒方案實(shí)現(xiàn)方法：實(shí)現(xiàn)方法： 通過燃燒優(yōu)化試驗(yàn)，在經(jīng)濟(jì)性、安全性和低通過燃燒優(yōu)化試驗(yàn)，在經(jīng)濟(jì)性、安全性和低NOx排放之間取得平衡，得到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行氧量曲線。排放之間取得平衡，得到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行氧量曲線。2.3 分級(jí)配風(fēng)技術(shù)分級(jí)配

11、風(fēng)技術(shù) （1）軸向空氣分級(jí)燃燒）軸向空氣分級(jí)燃燒 在燃燒器上方一定位置處開設(shè)一層或多層燃盡風(fēng)噴口，將在燃燒器上方一定位置處開設(shè)一層或多層燃盡風(fēng)噴口，將助燃空氣沿爐膛軸向分級(jí)送入爐內(nèi)。在第一階段，將供入爐膛助燃空氣沿爐膛軸向分級(jí)送入爐內(nèi)。在第一階段，將供入爐膛的空氣量減少到總?cè)紵諝饬康牡目諝饬繙p少到總?cè)紵諝饬康?0%75%左右，燃料先在貧左右，燃料先在貧氧條件下燃燒。此時(shí)第一燃燒區(qū)內(nèi)過剩空氣系數(shù)氧條件下燃燒。此時(shí)第一燃燒區(qū)內(nèi)過?？諝庀禂?shù)1的富氧條件下完的富氧條件下完成燃燒過程。成燃燒過程。2.3 分級(jí)配風(fēng)技術(shù)分級(jí)配風(fēng)技術(shù)“火上風(fēng)”噴口一次風(fēng)煤粉和二次風(fēng): 0.80.9: 1.11.2軸向空氣

12、分級(jí)燃燒軸向空氣分級(jí)燃燒2.3 分級(jí)配風(fēng)技術(shù)分級(jí)配風(fēng)技術(shù)01002003004005006001.31.21.110.90.8一級(jí)燃燒區(qū)過量空氣系數(shù)a 1NOx (ppm)(6% O2)N:1.0%N:1.15%N:2.6%2.3 分級(jí)配風(fēng)技術(shù)分級(jí)配風(fēng)技術(shù)（2）徑向空氣分級(jí)燃燒）徑向空氣分級(jí)燃燒 將二次風(fēng)射流軸線向水冷壁偏轉(zhuǎn)一定角度，形成一次風(fēng)將二次風(fēng)射流軸線向水冷壁偏轉(zhuǎn)一定角度，形成一次風(fēng)煤粉氣流在內(nèi)，二次風(fēng)在外的徑向分級(jí)燃燒。此時(shí)，沿爐膛煤粉氣流在內(nèi)，二次風(fēng)在外的徑向分級(jí)燃燒。此時(shí)，沿爐膛水平徑向把煤粉的燃燒區(qū)域分成位于爐膛中心的貧氧區(qū)和水水平徑向把煤粉的燃燒區(qū)域分成位于爐膛中心的貧氧區(qū)和

13、水冷壁附近的富氧區(qū)。由于二次風(fēng)射流向水冷壁偏轉(zhuǎn)，推遲了冷壁附近的富氧區(qū)。由于二次風(fēng)射流向水冷壁偏轉(zhuǎn)，推遲了二次風(fēng)與一次風(fēng)的混合，降低了燃燒中心氧氣濃度，使燃燒二次風(fēng)與一次風(fēng)的混合，降低了燃燒中心氧氣濃度，使燃燒中心中心1，煤粉在缺氧條件下燃燒，抑制了，煤粉在缺氧條件下燃燒，抑制了NOx 的生成。由的生成。由于在水冷壁附近形成氧化性氣氛，可防止或減輕水冷壁的高于在水冷壁附近形成氧化性氣氛，可防止或減輕水冷壁的高溫腐蝕和結(jié)焦。同時(shí)溫腐蝕和結(jié)焦。同時(shí),在一次風(fēng)和爐膛水冷壁之間形成一層風(fēng)在一次風(fēng)和爐膛水冷壁之間形成一層風(fēng)膜膜,達(dá)到風(fēng)包粉的效果達(dá)到風(fēng)包粉的效果,同樣起到了防止?fàn)t內(nèi)防結(jié)渣的目的。同樣起到了

14、防止?fàn)t內(nèi)防結(jié)渣的目的。2.3 分級(jí)配風(fēng)技術(shù)分級(jí)配風(fēng)技術(shù)徑向空氣分級(jí)燃燒徑向空氣分級(jí)燃燒2.3 分級(jí)配風(fēng)技術(shù)分級(jí)配風(fēng)技術(shù) 通過燃燒優(yōu)化試驗(yàn)方法，在爐膛軸向形成下部富燃料、通過燃燒優(yōu)化試驗(yàn)方法，在爐膛軸向形成下部富燃料、貧氧；上部富氧、貧燃料的燃燒方式。貧氧；上部富氧、貧燃料的燃燒方式。 燃燼風(fēng)調(diào)整燃燼風(fēng)調(diào)整 周界風(fēng)調(diào)整周界風(fēng)調(diào)整 二次風(fēng)配風(fēng)調(diào)整二次風(fēng)配風(fēng)調(diào)整 關(guān)于三次風(fēng)關(guān)于三次風(fēng)2.3 分級(jí)配風(fēng)技術(shù)分級(jí)配風(fēng)技術(shù)低負(fù)荷工況的燃燼風(fēng)調(diào)整結(jié)果低負(fù)荷工況的燃燼風(fēng)調(diào)整結(jié)果2.3 分級(jí)配風(fēng)技術(shù)分級(jí)配風(fēng)技術(shù)2.3 分級(jí)配風(fēng)技術(shù)分級(jí)配風(fēng)技術(shù) 周界風(fēng)提供煤粉燃燒初期所需的氧量，以及用于保護(hù)燃燒器，周界風(fēng)提供煤粉燃

15、燒初期所需的氧量，以及用于保護(hù)燃燒器，改變周界風(fēng)相當(dāng)于改變二次風(fēng)沿爐膛軸向的分配。改變周界風(fēng)相當(dāng)于改變二次風(fēng)沿爐膛軸向的分配。 減少周界風(fēng)量，燃燒器區(qū)域的氧化性氣氛變?nèi)酰€原性氣氛減少周界風(fēng)量，燃燒器區(qū)域的氧化性氣氛變?nèi)?，還原性氣氛增強(qiáng)，燃燒器區(qū)生成的增強(qiáng)，燃燒器區(qū)生成的NOx量降低。量降低。 周界風(fēng)調(diào)整要考慮煤粉的著火距離和燃燒器的安全。周界風(fēng)調(diào)整要考慮煤粉的著火距離和燃燒器的安全。2.3 分級(jí)配風(fēng)技術(shù)分級(jí)配風(fēng)技術(shù)周界風(fēng)調(diào)整試驗(yàn)結(jié)周界風(fēng)調(diào)整試驗(yàn)結(jié)果果結(jié)論：適當(dāng)關(guān)小周界風(fēng)結(jié)論：適當(dāng)關(guān)小周界風(fēng)2.3 分級(jí)配風(fēng)技術(shù)分級(jí)配風(fēng)技術(shù)300MW貧煤鍋爐配風(fēng)試驗(yàn)結(jié)果貧煤鍋爐配風(fēng)試驗(yàn)結(jié)果2.3 分級(jí)配風(fēng)技術(shù)分

16、級(jí)配風(fēng)技術(shù) 增加運(yùn)行磨煤機(jī)，即增加三次風(fēng)量，相當(dāng)于形成分級(jí)燃燒，增加運(yùn)行磨煤機(jī)，即增加三次風(fēng)量，相當(dāng)于形成分級(jí)燃燒，在某種程度上對(duì)降低在某種程度上對(duì)降低NOx是有利的，但對(duì)飛灰可燃物和鍋爐是有利的，但對(duì)飛灰可燃物和鍋爐熱效率有不利影響。熱效率有不利影響。2.3 分級(jí)配風(fēng)技術(shù)分級(jí)配風(fēng)技術(shù) 也有學(xué)者認(rèn)為三次風(fēng)的存在導(dǎo)致了相當(dāng)數(shù)量的也有學(xué)者認(rèn)為三次風(fēng)的存在導(dǎo)致了相當(dāng)數(shù)量的NOx生成，對(duì)生成，對(duì)降低降低NOx不利，主要是三次風(fēng)細(xì)粉中的燃料氮在大過剩空氣不利，主要是三次風(fēng)細(xì)粉中的燃料氮在大過剩空氣系數(shù)下氧化造成，并得到一些試驗(yàn)證明。系數(shù)下氧化造成，并得到一些試驗(yàn)證明。 因此，三次風(fēng)是否有利于降低因此，三

17、次風(fēng)是否有利于降低NOx，需要根據(jù)鍋爐的實(shí)際情，需要根據(jù)鍋爐的實(shí)際情況，如煤種、三次風(fēng)帶粉量、三次風(fēng)處的過量空氣系數(shù)等，況，如煤種、三次風(fēng)帶粉量、三次風(fēng)處的過量空氣系數(shù)等，通過試驗(yàn)確定。通過試驗(yàn)確定。2.3 分級(jí)配風(fēng)技術(shù)分級(jí)配風(fēng)技術(shù) 磨煤機(jī)停運(yùn)時(shí)，提高并投入三次風(fēng)冷卻風(fēng)，相當(dāng)于增加了燃磨煤機(jī)停運(yùn)時(shí)，提高并投入三次風(fēng)冷卻風(fēng)，相當(dāng)于增加了燃燼風(fēng)，則對(duì)降低燼風(fēng)，則對(duì)降低NOx是有利的；是有利的； 某某300MW機(jī)組鍋爐的三次風(fēng)冷卻風(fēng)管從機(jī)組鍋爐的三次風(fēng)冷卻風(fēng)管從1544.5改造為改造為2735，NOx排放下降排放下降100mg/m3，但效率略有降低。，但效率略有降低。2.4 配煤摻燒技術(shù)配煤摻燒技術(shù)

18、28.028.529.029.530.030.531.0200250300350400450NOx 濃度 （ppm，6% O2）煤中揮發(fā)分 （）0.70.80.91.01.11.2200250300350400450NOx濃度 （ppm 6% O2)煤中含氮量 （）不同煤種的不同煤種的NOx排放排放燃用高揮發(fā)分，低氮分的煤有利于降低鍋爐燃用高揮發(fā)分，低氮分的煤有利于降低鍋爐NOx的排放。的排放。2.4 配煤摻燒技術(shù)配煤摻燒技術(shù)神華煤中優(yōu)混煤摻燒比例（）神華煤中優(yōu)混煤摻燒比例（）NOx(mg/m3)2.4 配煤摻燒技術(shù)配煤摻燒技術(shù)煙煤占煙煤占25%時(shí)的時(shí)的NOx排放較低排放較低 3 低氮燃燒改造

19、低氮燃燒改造 3.1 低低NOx燃燒器燃燒器 3.2 空氣分級(jí)的燃燒器布置空氣分級(jí)的燃燒器布置 3.3 煙煤鍋爐低氮燃燒系統(tǒng)改造實(shí)例煙煤鍋爐低氮燃燒系統(tǒng)改造實(shí)例 3.4 無煙煤鍋爐低氮燃燒改造要點(diǎn)無煙煤鍋爐低氮燃燒改造要點(diǎn)3 低氮燃燒改造低氮燃燒改造 煤中氮析出機(jī)理研究表明：煤中氮析出機(jī)理研究表明： 煙煤中揮發(fā)分氮占主要比例，控制煙煤煙煤中揮發(fā)分氮占主要比例，控制煙煤NOx的的生成主要是控制揮發(fā)分氮。生成主要是控制揮發(fā)分氮。 煙煤揮發(fā)分氮的析出速度很快，因此主要是要煙煤揮發(fā)分氮的析出速度很快，因此主要是要控制煙煤的著火初期控制煙煤的著火初期NOx析出。析出。 控制煙煤控制煙煤NOx，空氣分級(jí)是

20、非常有效的措施。，空氣分級(jí)是非常有效的措施。3 低氮燃燒改造低氮燃燒改造煙煤鍋爐低氮燃燒系統(tǒng)改造包括兩個(gè)方面煙煤鍋爐低氮燃燒系統(tǒng)改造包括兩個(gè)方面: 選用低選用低NOx燃燒器燃燒器 在燃燒器布置上強(qiáng)化空氣分級(jí)在燃燒器布置上強(qiáng)化空氣分級(jí)3.1 低低NOx燃燒器（燃燒器（LNB）技術(shù)關(guān)鍵：技術(shù)關(guān)鍵：借燃燒器不同結(jié)構(gòu)控制煤粉著火并組織好借燃燒器不同結(jié)構(gòu)控制煤粉著火并組織好“分分段段”燃燒燃燒 。（1）熱回流型燃燒器，如）熱回流型燃燒器，如WR型燃燒器、雙通道大速差型燃燒器、雙通道大速差燃燒器等；燃燒器等；（2）濃淡偏差型燃燒器，如）濃淡偏差型燃燒器，如PM燃燒器等；燃燒器等；（3）濃淡偏差熱回流型燃燒

21、器，如穩(wěn)燃罩燃燒器；）濃淡偏差熱回流型燃燒器，如穩(wěn)燃罩燃燒器；（4）雙調(diào)風(fēng)旋流燃燒器）雙調(diào)風(fēng)旋流燃燒器（5）煙氣再循環(huán)低）煙氣再循環(huán)低NOx燃燒器燃燒器3.1 低低NOx燃燒器（燃燒器（LNB） （1）熱回流型燃燒器）熱回流型燃燒器3.1 低低NOx燃燒器（燃燒器（LNB） （2）濃淡偏差型燃燒器）濃淡偏差型燃燒器 包括上下濃淡型和水平濃淡型包括上下濃淡型和水平濃淡型3.1 低低NOx燃燒器（燃燒器（LNB） （2）濃淡偏差型）濃淡偏差型PM燃燒器（三菱公司）燃燒器（三菱公司）3.1 低低NOx燃燒器（燃燒器（LNB） （2）濃淡偏差型立式旋風(fēng)分離燃燒器（）濃淡偏差型立式旋風(fēng)分離燃燒器（FW公

22、司，公司，W型爐）型爐）3.1 低低NOx燃燒器（燃燒器（LNB） （2）濃淡偏差型撞擊式（浙大）濃淡偏差型撞擊式（浙大）3.1 低低NOx燃燒器（燃燒器（LNB）（2）濃淡偏差型帶穩(wěn)燃擋板（清華）濃淡偏差型帶穩(wěn)燃擋板（清華）3.1 低低NOx燃燒器（燃燒器（LNB）（2）濃淡偏差型多重富集型）濃淡偏差型多重富集型MELNB（清華）（清華）3.1 低低NOx燃燒器（燃燒器（LNB） 幾種燃燒器的計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果：幾種燃燒器的計(jì)算機(jī)模擬結(jié)果：3.1 低低NOx燃燒器（燃燒器（LNB） （4）雙調(diào)風(fēng)旋流燃燒器）雙調(diào)風(fēng)旋流燃燒器3.1 低低NOx燃燒器（燃燒器（LNB） （4）DRBXCL型（型（B-

23、W公司）公司）3.1 低低NOx燃燒器（燃燒器（LNB） （4）DRB4ZTM型（型（B-W公司）公司）3.1 低低NOx燃燒器（燃燒器（LNB）（4）DRB4ZTM型（型（B-W公司）公司）3.1 低低NOx燃燒器（燃燒器（LNB） （4） CF/SF型（型（FW公司）公司）3.1 低低NOx燃燒器（燃燒器（LNB） （4） CF/SF型（型（FW公司）公司）3.1 低低NOx燃燒器（燃燒器（LNB） （4） VF/SF型（型（FW公司）公司）3.1 低低NOx燃燒器（燃燒器（LNB） （4） NR系列燃燒器（系列燃燒器（BHK公司）公司）3.1 低低NOx燃燒器（燃燒器（LNB） （4）

24、NR系列燃燒器（系列燃燒器（BHK公司）公司）3.1 低低NOx燃燒器（燃燒器（LNB） （4） LNASB低低NOx燃燒器（三井巴布科克公司）燃燒器（三井巴布科克公司）3.1 低低NOx燃燒器（燃燒器（LNB） （4） Opti-FlowTM低低NOx燃燒器（燃燒器（ABT公司）公司）3.1 低低NOx燃燒器（燃燒器（LNB） （4） 徑向濃淡旋流煤粉燃燒器（秦裕琨等）徑向濃淡旋流煤粉燃燒器（秦裕琨等）3.1 低低NOx燃燒器（燃燒器（LNB） （4） 可控濃淡分離旋流燃燒器（浙大）可控濃淡分離旋流燃燒器（浙大）3.1 低低NOx燃燒器（燃燒器（LNB） 低低NOx燃燒器特點(diǎn)：燃燒器特點(diǎn)：3

25、.1 低低NOx燃燒器（燃燒器（LNB） （5） 煙氣再循環(huán)低煙氣再循環(huán)低NOx燃燒器（三菱公司）燃燒器（三菱公司）3.2 空氣分級(jí)的燃燒器布置空氣分級(jí)的燃燒器布置強(qiáng)化空氣分級(jí)燃燒的主要形式：強(qiáng)化空氣分級(jí)燃燒的主要形式：（1）整體爐膛分級(jí)燃燒系統(tǒng)即）整體爐膛分級(jí)燃燒系統(tǒng)即OFA系統(tǒng)，整體爐膛分級(jí)燃燒系系統(tǒng)，整體爐膛分級(jí)燃燒系統(tǒng)以軸向空氣分級(jí)燃燒為基礎(chǔ)。統(tǒng)以軸向空氣分級(jí)燃燒為基礎(chǔ)。（2）同軸燃燒系統(tǒng)）同軸燃燒系統(tǒng)CFS以徑向空氣分級(jí)燃燒技術(shù)為基礎(chǔ)。以徑向空氣分級(jí)燃燒技術(shù)為基礎(chǔ)。（3）低）低NOx同軸燃燒系統(tǒng)同軸燃燒系統(tǒng)LNCFS，不僅在爐膛軸向，同時(shí)，不僅在爐膛軸向，同時(shí)在燃燒器區(qū)域的爐膛徑向?qū)?/p>

26、現(xiàn)分級(jí)燃燒。在燃燒器區(qū)域的爐膛徑向?qū)崿F(xiàn)分級(jí)燃燒。（4）TFS2000燃燒系統(tǒng)（燃燒系統(tǒng)（CE公司），采用緊靠最上層一次風(fēng)公司），采用緊靠最上層一次風(fēng)煤粉噴口的緊湊布置燃盡風(fēng)（煤粉噴口的緊湊布置燃盡風(fēng)（CCOFA）和遠(yuǎn)離最上層一次風(fēng)煤）和遠(yuǎn)離最上層一次風(fēng)煤粉噴口的多層分離燃盡風(fēng)（粉噴口的多層分離燃盡風(fēng)（SOFA）的多級(jí)）的多級(jí)OFA與與CFS的組合的組合形式。形式。3.1 空氣分級(jí)的燃燒器布置空氣分級(jí)的燃燒器布置強(qiáng)化空氣分級(jí)燃燒的主要形式：強(qiáng)化空氣分級(jí)燃燒的主要形式：3.2 空氣分級(jí)的燃燒器布置空氣分級(jí)的燃燒器布置典型的偏轉(zhuǎn)二次風(fēng)系統(tǒng)爐內(nèi)布置典型的偏轉(zhuǎn)二次風(fēng)系統(tǒng)爐內(nèi)布置3.2 空氣分級(jí)的燃燒器布

27、置空氣分級(jí)的燃燒器布置 分 離 布 置 燃盡 風(fēng) 噴 口 （ SO FA） 緊 靠 布 置 燃盡 風(fēng) 噴 口 （ C C O FA） 偏 轉(zhuǎn) 二 次 風(fēng) 噴 口 （ C FS） 一 次 風(fēng) 噴 口 風(fēng) 箱 二 次 風(fēng) 門 擋 板典型的偏轉(zhuǎn)二次風(fēng)系統(tǒng)燃燒器組典型的偏轉(zhuǎn)二次風(fēng)系統(tǒng)燃燒器組件件3.2 空氣分級(jí)的燃燒器布置空氣分級(jí)的燃燒器布置TSI2000燃燒系統(tǒng)：融合幾種直流燃燒器減排技術(shù)措施燃燒系統(tǒng)：融合幾種直流燃燒器減排技術(shù)措施于一體，可以降低于一體，可以降低NOx50%70。 控制提前析出揮發(fā)份控制提前析出揮發(fā)份 水平偏置的二次風(fēng)水平偏置的二次風(fēng) 兩級(jí)布置的燃燼風(fēng)兩級(jí)布置的燃燼風(fēng) 控制活性分區(qū)

28、風(fēng)量控制活性分區(qū)風(fēng)量3.3 煙煤鍋爐低氮燃燒系統(tǒng)改造實(shí)例煙煤鍋爐低氮燃燒系統(tǒng)改造實(shí)例低氮燃燒系統(tǒng)改造可能出現(xiàn)的技術(shù)問題：低氮燃燒系統(tǒng)改造可能出現(xiàn)的技術(shù)問題： 飛灰可燃物含量增大飛灰可燃物含量增大 水冷壁腐蝕水冷壁腐蝕 爐內(nèi)結(jié)渣與沾污模式的改變爐內(nèi)結(jié)渣與沾污模式的改變 汽溫和壁溫變化汽溫和壁溫變化 煙溫偏差增大煙溫偏差增大3.3 煙煤鍋爐低氮燃燒系統(tǒng)改造實(shí)例煙煤鍋爐低氮燃燒系統(tǒng)改造實(shí)例低氮燃燒系統(tǒng)改造實(shí)例：黃埔電廠低氮燃燒系統(tǒng)改造實(shí)例：黃埔電廠2300MW直流鍋爐直流鍋爐 采用帶有采用帶有SOFA風(fēng)的爐內(nèi)空氣深風(fēng)的爐內(nèi)空氣深度分級(jí)燃燒系統(tǒng)。度分級(jí)燃燒系統(tǒng)。 考慮風(fēng)包粉模式考慮風(fēng)包粉模式 下部燃燒

29、系統(tǒng)的大格局不變（大下部燃燒系統(tǒng)的大格局不變（大風(fēng)箱結(jié)構(gòu)不變）。風(fēng)箱結(jié)構(gòu)不變）。 深度空氣分級(jí)系統(tǒng)與下部多切圓深度空氣分級(jí)系統(tǒng)與下部多切圓燃燒系統(tǒng)結(jié)合深度脫硝。燃燒系統(tǒng)結(jié)合深度脫硝。3.3 煙煤鍋爐低氮燃燒系統(tǒng)改造實(shí)例煙煤鍋爐低氮燃燒系統(tǒng)改造實(shí)例低氮燃燒系統(tǒng)改造實(shí)例：黃埔電廠低氮燃燒系統(tǒng)改造實(shí)例：黃埔電廠2300MW直流鍋爐直流鍋爐 改造設(shè)計(jì)本著在現(xiàn)有條件下安全可靠的原則，充分利用現(xiàn)改造設(shè)計(jì)本著在現(xiàn)有條件下安全可靠的原則，充分利用現(xiàn)有設(shè)備，實(shí)現(xiàn)大容量燃煤鍋爐有設(shè)備，實(shí)現(xiàn)大容量燃煤鍋爐NOx 排放濃度降低，即從目前排放濃度降低，即從目前的的800 多多mg/Nm3左右下降到左右下降到 30040

30、0mg/Nm3 。 鍋爐具有高的熱效率，飛灰含碳量得到良好的控制，且爐鍋爐具有高的熱效率，飛灰含碳量得到良好的控制，且爐內(nèi)結(jié)渣得到控制，沒有高溫腐蝕增加等趨勢(shì)，汽溫汽壓出力內(nèi)結(jié)渣得到控制，沒有高溫腐蝕增加等趨勢(shì)，汽溫汽壓出力達(dá)額定值。達(dá)額定值。 改造采用改造采用分隔燃盡風(fēng)（分隔燃盡風(fēng)（SOFA）的空氣分級(jí)方案）的空氣分級(jí)方案。爐內(nèi)燃。爐內(nèi)燃燒布置大格局方面，采用深度空氣分級(jí)技術(shù)，燒布置大格局方面，采用深度空氣分級(jí)技術(shù)，緊靠型燃盡風(fēng)緊靠型燃盡風(fēng)（CCOFA）與分離燃盡風(fēng)（）與分離燃盡風(fēng)（SOFA）結(jié)合。）結(jié)合。3.3 煙煤鍋爐低氮燃燒系統(tǒng)改造實(shí)例煙煤鍋爐低氮燃燒系統(tǒng)改造實(shí)例低氮燃燒系統(tǒng)改造實(shí)例：

31、黃埔電廠低氮燃燒系統(tǒng)改造實(shí)例：黃埔電廠2300MW直流鍋爐直流鍋爐 為防止由于爐膛下部由于處于強(qiáng)還原性氣氛引起爐膛水冷壁為防止由于爐膛下部由于處于強(qiáng)還原性氣氛引起爐膛水冷壁高溫腐蝕和結(jié)渣事故的發(fā)生，下部燃燒器組采用高溫腐蝕和結(jié)渣事故的發(fā)生，下部燃燒器組采用不等切圓的不等切圓的復(fù)合型多功能直流系統(tǒng)。復(fù)合型多功能直流系統(tǒng)。 不等切圓復(fù)合型多功能直流燃燒系統(tǒng)中各二次風(fēng)的偏轉(zhuǎn)角度不等切圓復(fù)合型多功能直流燃燒系統(tǒng)中各二次風(fēng)的偏轉(zhuǎn)角度各不相同，分離布置燃盡風(fēng)的水平偏轉(zhuǎn)角度可調(diào)。各不相同，分離布置燃盡風(fēng)的水平偏轉(zhuǎn)角度可調(diào)。 可在爐內(nèi)的水平方向形成分級(jí)燃燒，中心區(qū)域?yàn)楦呷紵龔?qiáng)度可在爐內(nèi)的水平方向形成分級(jí)燃燒，

32、中心區(qū)域?yàn)楦呷紵龔?qiáng)度區(qū)，水冷壁周圍為具有較高氧濃度，較低溫度，低的區(qū)，水冷壁周圍為具有較高氧濃度，較低溫度，低的CO含量含量和低的顆粒濃度，從而起到防止結(jié)渣和高溫腐蝕的作用。和低的顆粒濃度，從而起到防止結(jié)渣和高溫腐蝕的作用。3.3 煙煤鍋爐低氮燃燒系統(tǒng)改造實(shí)例煙煤鍋爐低氮燃燒系統(tǒng)改造實(shí)例低氮燃燒系統(tǒng)改造實(shí)例：黃埔電廠低氮燃燒系統(tǒng)改造實(shí)例：黃埔電廠2300MW直流鍋爐直流鍋爐 采用采用SOFA三層布置三層布置有利于使有利于使SOFA不全投條件下，不全投條件下，SOFA的的中心標(biāo)高提高，而且在后部風(fēng)道面積一定的條件下，中心標(biāo)高提高，而且在后部風(fēng)道面積一定的條件下，SOFA的的風(fēng)速更高，從而達(dá)到降低

33、風(fēng)速更高，從而達(dá)到降低NOx 的效果更好。的效果更好。 SOFA風(fēng)采用三層布置相對(duì)于兩層布置來說，各風(fēng)采用三層布置相對(duì)于兩層布置來說，各SOFA風(fēng)噴風(fēng)噴口的高寬比較小，有利于保證口的高寬比較小，有利于保證SOFA風(fēng)的剛性，提高風(fēng)的剛性，提高SOFA風(fēng)風(fēng)的穿透性，從而降低的穿透性，從而降低NOx和飛灰含碳量。和飛灰含碳量。 利用數(shù)值模擬手段利用數(shù)值模擬手段進(jìn)行了低進(jìn)行了低NOx燃燒技術(shù)的設(shè)計(jì)驗(yàn)證，關(guān)鍵燃燒技術(shù)的設(shè)計(jì)驗(yàn)證，關(guān)鍵參數(shù)優(yōu)化。參數(shù)優(yōu)化。3.3 煙煤鍋爐低氮燃燒系統(tǒng)改造實(shí)例煙煤鍋爐低氮燃燒系統(tǒng)改造實(shí)例低氮燃燒系統(tǒng)改造實(shí)例：黃埔電廠低氮燃燒系統(tǒng)改造實(shí)例：黃埔電廠2300MW直流鍋爐直流鍋爐三維可擺動(dòng)三維可擺動(dòng)SOFA燃燒器燃燒器3.3 煙煤鍋爐低氮燃燒系統(tǒng)改造實(shí)例煙煤鍋爐低氮燃燒系統(tǒng)改造實(shí)例低氮燃燒系統(tǒng)改造實(shí)例：黃埔電廠低氮燃燒系統(tǒng)改造實(shí)例：黃埔電廠2300MW直流鍋爐直流鍋爐一些主要的關(guān)鍵參數(shù)選擇：一些主要的關(guān)鍵參數(shù)選擇： 爐膛出口過量空氣系數(shù)：1.2 CCOFA風(fēng)率：總風(fēng)量的510%。 SOFA風(fēng)量：總風(fēng)量的20左右。 SOFA高度：保證煤粉燃盡距離，與主燃區(qū)分離布置，間隔距離較遠(yuǎn)。 SOFA上下擺動(dòng)30度，左右擺動(dòng)