燃煤電站鍋爐先進(jìn)低氮燃燒技術(shù)應(yīng)用及運(yùn)行方式的研究課件

1、電站燃煤鍋爐先進(jìn)低氮燃燒技術(shù)的研究及應(yīng)用華東電力試驗(yàn)研究院1前言國內(nèi)外應(yīng)用狀況目前引進(jìn)技術(shù)存在的問題技術(shù)的代表性具有改造特征，設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)技術(shù)驗(yàn)證程度不是很高存在不完善產(chǎn)業(yè)化存在的困難設(shè)計(jì)/調(diào)試/運(yùn)行環(huán)節(jié)割裂缺乏長期數(shù)據(jù)（工程實(shí)際/實(shí)驗(yàn)室）支持價(jià)格因素（綜合成本核算問題）試圖解釋的問題基本知識(shí)介紹存在問題的討論目前能做的工作2目前國內(nèi)低氮燃燒技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀綜合技術(shù)應(yīng)用程度設(shè)計(jì)領(lǐng)域的現(xiàn)狀模型完善程度中間試驗(yàn)完備性商業(yè)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)（模型驗(yàn)證過程） 制造廠標(biāo)準(zhǔn) 3目錄第一章 環(huán)保問題現(xiàn)狀第二章 NOx的生成和抑制機(jī)理第三章 低氮燃燒技術(shù)發(fā)展歷程和 當(dāng)前先進(jìn)低NOx燃燒技術(shù)第四章 當(dāng)前國內(nèi)外研究成果第五章 技術(shù)

2、應(yīng)用及工程實(shí)踐第六章 測試技術(shù)簡介4第一章 環(huán)保問題現(xiàn)狀NOx排放量（尤其是固定源）逐年增加原排放標(biāo)準(zhǔn)寬松2003版新標(biāo)準(zhǔn)出臺(tái)了新標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了三個(gè)時(shí)段使用不同燃料鍋爐的排放標(biāo)準(zhǔn)對(duì)燃料/容量等因素仍未考慮周全對(duì)減排的實(shí)施方法未有具體方案排放考核的最終趨勢（火電廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GPS-發(fā)電績效標(biāo)準(zhǔn)Generation Performance Standard ）5第二章 NOx的生成和抑制機(jī)理 62.1 煤燃燒所生成的NOx的類型熱力型NO -由燃燒氣體中的氮在高溫下與氧反應(yīng)生產(chǎn) 燃料型NO -燃料本身固有氮化合物在燃燒時(shí)轉(zhuǎn)化而成 瞬發(fā)型NO -分子氮在火焰前沿的早期階段，在碳?xì)浠衔锏膮⑴c影響下，

3、通過中間產(chǎn)物轉(zhuǎn)換為NO 72.2 熱力型NO的生成機(jī)理空氣中的氮在燃燒室的高溫下被氧化成NO的機(jī)理是相當(dāng)復(fù)雜的，一般認(rèn)為按下列鏈鎖反應(yīng)（Zeldovich熱力型NOX機(jī)理）進(jìn)行： O22O，鏈的形成與中斷； t1538，N2+ON+NO 鏈的發(fā)展； t816， N +O2 NO+O 鏈的發(fā)展。 82.3 燃料型NO的生成機(jī)理燃料氮是燃煤過程中NOx的主要來源，占鍋爐NOX排放總量的60%80%； 根據(jù)煤種的不同，揮發(fā)份氮生成的NOx占燃料氮總NOx的60%80%，焦碳氮生成的占20%40%；揮發(fā)分的含氮化合物通過迅速的氣相均相反應(yīng)，生成N2，N2O，NO等物質(zhì)，而焦碳氮?jiǎng)t通過氣固多相反應(yīng)生成氮

4、氧化物，其所需的時(shí)間遠(yuǎn)長于揮發(fā)分氣化所需時(shí)間。 煤脫除揮發(fā)分的程度隨著溫度的升高不斷增大。初級(jí)脫揮發(fā)分放出焦油等物質(zhì)，其中含氮量與原煤含氮量相近；次級(jí)脫揮發(fā)分放出甲烷、氫氣等氣體，有研究表明當(dāng)溫度超過1300時(shí)，燃料型NOx的生成將被抑制。在燃燒溫度高于800時(shí)，NO主要來源于揮發(fā)分氮，在較低溫度下，焦碳中的殘留氮?jiǎng)t是NOx的主要來源。此外，煤的揮發(fā)分含量越高（燃料比FC/V較?。?，則NO的生成量會(huì)更多。另外，隨著燃料中氮含量的增加，燃料氮的轉(zhuǎn)化率趨勢是降低的，但總量確是升高的；此外，燃料氮的轉(zhuǎn)化率而隨氧氣濃度的平方而增加。9煤的初次和二次裂解煤的燃燒模型通?；谝韵碌募僭O(shè)，即煤的轉(zhuǎn)化按照以下

5、三個(gè)步驟進(jìn)行：原煤的熱解、揮發(fā)分的燃燒和焦碳的燃盡。熱解通常又被認(rèn)為有兩個(gè)過程 ,即 初次熱解-煤組分分離并析出揮發(fā)分 主要產(chǎn)物即焦碳（char）、煤焦油（ tar ：CxHyOz類物質(zhì)）和氣體產(chǎn)物（CO、CO2、H2、H2O和少量烴、CmHn（主要是C2H4）的混合物 ）。二次熱解-主要是焦油的熱解 焦油的二次熱解主要產(chǎn)物為碳黑（soot)、氫氣、低階的碳?xì)浠衔锖鸵谎趸肌?10煤裂解時(shí)氮的分布11煤的初次/二次裂解示意圖12燃料氮的演化路徑示意圖（1）13燃料氮的演化路徑示意圖（2）14燃料氮的演化路徑示意圖（3）COAL NITROGENVOLATILE-NTAR NHCNNCONO+

6、Chi Fenimore Prompt NON2ON2+O Zekdivuch+N,NHiCHAR-N+ChiReburning NH3+NO+NO+NO,N+H,O,OH+O2,O+H+O+O,OHHeterogeneousOxidation燃料氮的演化路徑示意圖15焦碳氮占燃料氮比例與爐膛溫度關(guān)系（實(shí)驗(yàn)爐）16不同煤種（揮發(fā)份由低到高）焦碳氮?dú)埩袅孔兓瘓D（實(shí)驗(yàn)爐）172.4抑制燃料氮生成NOx的關(guān)鍵因素抑制燃料氮生成NOx的關(guān)鍵是：在還原氣氛下，HCN對(duì)于促使氮生成N2起重要作用，在N2的生成持續(xù)進(jìn)行時(shí)，HCN不允許被耗盡；HCN的一個(gè)來源是NO被CHi還原，是主要破壞NO的再燃反應(yīng)；均相

7、/異相NO破壞原理：空氣分級(jí)燃燒（燃盡區(qū)之前的長時(shí)間尺度過程）的異相反應(yīng)中的NO的分解并非是NO還原的主要途徑。對(duì)于幾乎所有的煤種來說，燃料富集條件下均相反應(yīng)中NO的分解速率將首先依賴于NH3，以及更為上游處火焰中OH的平衡濃度。 18第2章小結(jié)燃料氮是燃煤鍋爐NOx的主要來源（生成容易）燃料氮生成NOx的主要路徑關(guān)于燃料氮的主要結(jié)論19第三章 低氮燃燒技術(shù)發(fā)展歷程和 當(dāng)前先進(jìn)低NOx燃燒技術(shù) 控制NOX排放的技術(shù)措施可分為兩大類：一是所謂的一次措施，其特征是通過各種技術(shù)手段，控制燃燒過程中NOX的生成反應(yīng)。從NOX生成的機(jī)理中可知從燃燒側(cè)減少NOX生成量的基本條件有：降低燃燒區(qū)溫度和氧的濃度

8、、縮短煙氣在高溫燃燒區(qū)中停滯時(shí)間，防止產(chǎn)生局部高溫區(qū)、采用低NOX燃燒器、使用含氮量少的燃料等方法。屬于這類措施的有所有的運(yùn)行改進(jìn)措施和除燃料分級(jí)技術(shù)外的燃燒技術(shù)措施。二是所謂的二次措施，其特征是把已經(jīng)生成的NOX通過某種手段還為N2，從而降低NOX的排放量。屬于這類措施的有選擇性催化還原法（SCR）、非催化還原法（SNCR），以及80年代后期才出現(xiàn)的燃料分級(jí)燃燒技術(shù)。 20燃煤鍋爐爐內(nèi)脫硝技術(shù)發(fā)展21低氮燃燒技術(shù)發(fā)展史22低氮燃燒技術(shù)的發(fā)展歷史（1） 第一代低NOX燃燒技術(shù)措施 這一代措施不要求對(duì)燃燒系統(tǒng)做大的改動(dòng)，只是對(duì)燃燒裝置的運(yùn)行方式或部分運(yùn)行方式做調(diào)整或改進(jìn)。因此簡單易行，可方便地用

9、于現(xiàn)役裝置，但NOX的降低幅度十分有限。低過?？諝庀禂?shù)運(yùn)行降低助燃空氣預(yù)熱溫度 濃淡燃燒技術(shù) 爐膛內(nèi)煙氣再循環(huán) 部分燃燒器退出運(yùn)行 23低氮燃燒技術(shù)的發(fā)展歷史（2）第二代低NOX燃燒技術(shù)措施 這一代措施的特征是助燃空氣分級(jí)送入燃燒裝置，從而降低初始燃燒區(qū)（也稱一次區(qū)）的氧濃度，相應(yīng)地也降低火焰的峰值溫度。典型產(chǎn)品： ABB-CE公司的整體爐膛空氣分級(jí)直流燃燒器、 同軸燃燒系統(tǒng)（CFS、CFS、CFS）、 低NOX同軸燃燒系統(tǒng)（LNCFS 、 、 ）及其種類繁多的 變異型式、 TFS2000燃燒系統(tǒng)； B&W公司的雙調(diào)風(fēng)旋流燃燒器（DRB、DRB-XLC）； 德國EVT公司、 Steinmull

10、er公司、Babcook公司（DS系列）的各種旋流燃燒器等等。 24空氣分級(jí)爐內(nèi)NO的變化趨勢25空氣分級(jí)爐內(nèi)過?？諝庀禂?shù)對(duì)NO和UBC的影響26第二代低NOx燃燒技術(shù)措施（1）爐膛內(nèi)整體空氣分級(jí)低NOX直流燃燒器 技術(shù)關(guān)鍵有三點(diǎn)：一是 要合理確定燃盡風(fēng)噴口與最上層煤粉噴口的距離。距離大，分級(jí)效果好，NOX下降幅度大，但飛灰可燃物會(huì)增加。合適的距離與爐膛結(jié)構(gòu)、燃料種類有關(guān)。二是 燃盡風(fēng)量要恰當(dāng)。風(fēng)量大，分級(jí)效果好，但可能引起燃燒器區(qū)域因嚴(yán)27重缺氧而出現(xiàn)受熱面結(jié)渣和高溫腐蝕。合理的燃盡風(fēng)量對(duì)于燃煤爐約為20%左右，燃?xì)?、燃油爐可以再高一些。三是 燃盡風(fēng)要有足夠高的流速，以保證與煙氣的良好混合。

11、27美國CE公司低氮燃燒系統(tǒng)系列1 同軸燃燒系統(tǒng)（The Concentric Firing System） CFS 、CFS 2 低NOx同軸燃燒系統(tǒng)：LNCFSTM、 組合型OFA(CCOFA)和分離型OFA(SOFA)是LNCFSTM燃燒系統(tǒng)的基本手段。3 TFS2000燃燒系統(tǒng)： TFS2000TMR燃燒技術(shù)是將精確的爐膛化學(xué)反應(yīng)控制、磨制煤粉細(xì)度控制、初級(jí)燃燒過程控制和CFSTM集中燃燒完整結(jié)合在一起，達(dá)到對(duì)NOX生成、未燃燼碳損失和CO生成的最佳控制。 28TFS2000燃燒系統(tǒng)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：提前析出揮發(fā)分的控制 （火焰前端煤粉噴嘴 ）；水平偏置的二次風(fēng)； 兩級(jí)布置的燃盡風(fēng) ：-緊湊布

12、置的燃盡風(fēng)（CCOFA）：改善碳的燃盡，有助于整體NOX排放的控制 -多層的低位和高位分離的燃盡風(fēng)（L-SOFA，H-SOFA）：為鍋爐整個(gè)運(yùn)行范圍提供靈活的分級(jí)能力。 29第二代低NOx燃燒技術(shù)措施（2）空氣分級(jí)低NOx旋流燃燒器 這種燃燒器的特點(diǎn)是在其出口實(shí)現(xiàn)助燃空氣逐漸混入煤粉空氣射流，其難點(diǎn)是要準(zhǔn)確地控制燃燒器區(qū)域燃料與助燃空氣的混合過程，以阻止燃料氮轉(zhuǎn)化為NOx的反應(yīng)和熱力型NOx的生成，同時(shí)又要保證較高的燃燒效率。其做法是通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，控制燃燒器喉部燃料和空氣的動(dòng)量以及射流的流動(dòng)方向。30Babcook公司旋流燃燒器的發(fā)展31旋流燃燒器一/二/三次風(fēng)旋流片角度組合所對(duì)應(yīng)的火焰

13、圖象32Babcook公司早期的旋流燃燒器（不分級(jí)）33Babcook公司最新的旋流燃燒器（DS系列分級(jí)）34Babcook公司旋流燃燒器發(fā)展史35BHK公司最新的旋流燃燒器結(jié)構(gòu)圖36日立公司（HIT）HT-NR系列旋流燃燒器（1）日立公司從20世紀(jì)70年起開始研究低NOX燃燒器，并首先研發(fā)出基于“In-Flame”技術(shù)的HT-NR系列低氮旋流燃燒器。新研發(fā)的HT-NR2型（1992年）和HT-NR3型（1997年）燃燒器在日本國內(nèi)外得到了廣泛的應(yīng)用并贏得了良好的聲譽(yù)。由于其長期致力于低NOX燃燒技術(shù)的研究和其杰出的貢獻(xiàn)而榮獲日本機(jī)械工程師協(xié)會(huì)（JSME）頒發(fā)的獎(jiǎng)?wù)?，這相當(dāng)于日本國家環(huán)保局的最

14、高榮譽(yù)。 37日立公司（HIT）HT-NR系列旋流燃燒器（2）HT-NR系列燃燒器采用了“擴(kuò)大回流和縮短火焰”的低氮燃燒技術(shù)，在降低NOX的同時(shí)可保證未燃盡碳含量不升高。最新的HT-NR3型燃燒器具有以下技術(shù)特點(diǎn)：1 擴(kuò)大了穩(wěn)焰環(huán)周圍的回流區(qū)，而在還原區(qū)內(nèi)由于采用“IN-FLAME”技術(shù)，燃燒率增強(qiáng)，以確保未燃盡碳不升高。2 通過導(dǎo)向襯套將三次風(fēng)從燃燒器噴口處的高溫還原區(qū)內(nèi)分離開來。 38日立公司（Hitachi NR系列旋流燃燒器示意圖）39BHK公司NR3型旋流燃燒器示意圖40BHK燃燒器發(fā)展史41低氮燃燒技術(shù)的發(fā)展歷史（3）第三代低NOx燃燒技術(shù)措施這一代措施的主要特征是空氣和燃料都是分

15、級(jí)送入爐膛，燃料分級(jí)送入可在燃燒器區(qū)的下游形成一個(gè)富集NH3、CmHn、HCN的低氧還原區(qū)，燃燒產(chǎn)物通過此區(qū)時(shí)，已經(jīng)生成的NOX會(huì)部分地被還原為N2。屬于這一代措施是空氣燃料分級(jí)低NOX旋流燃燒器和用于切圓燃燒方式的三級(jí)燃燒。典型產(chǎn)品： 三菱重工：MACT；川崎的KVC大容積燃燒技術(shù)；巴布科克（Babcock）的IFNR；斯坦米勒（Steinmuller）的NOx-RIF技術(shù)。 42日本三菱重工（MHI）MACT系統(tǒng)（1）三菱開發(fā)的低氮燃燒系統(tǒng)采用稱為“MACT”（Mitsubishi Advanced combustion technology）的分級(jí)燃燒技術(shù)，它包括：-A-PM（Advan

16、ced Pollution minimize）濃稀相低NOX燃燒器；-AA燃盡風(fēng)；-MRS（Mitsubishi Rotary Separator）超細(xì)旋轉(zhuǎn)煤粉分離器和煙氣再循環(huán)等一系列低氮燃燒技術(shù)。 采用這種再燃技術(shù)后總體上可以減少50左右的NOX量。 43日本三菱重工（MHI）MACT系統(tǒng)（2）PM低氮燃燒器實(shí)際是一種水平濃稀相直流燃燒器，由于采用組合風(fēng)道技術(shù)，特別適用于舊鍋爐燃燒器改造，而且這種燃燒器噴口常做成可擺動(dòng)式，可獲得更好的分級(jí)燃燒效果。 三菱重工的低氮燃燒技術(shù)從1973年起開始至今已發(fā)展至第5代（見圖4-9），最新的A-PM+Two staged AA+MACT技術(shù)可將爐膛出口

17、的NOX濃度降低至100ppm以下。 4445第3章小結(jié)典型技術(shù)（空氣+燃料分級(jí)）問題：煤種、直流燃燒器少設(shè)備配備良好靈活性強(qiáng)根據(jù)設(shè)計(jì)配置自動(dòng)及檢測46第四章 當(dāng)前國內(nèi)外研究成果4.1 國外研究機(jī)構(gòu) 德國斯圖加特大學(xué)-KLAUS R.G.HEIN教授，采用FG-DVC動(dòng)力學(xué)模型 美國亞利桑那大學(xué)化學(xué)工程所 -J.O.L. Wendt等人，應(yīng)用Glargorg et al.的氣相反應(yīng)動(dòng)力學(xué)機(jī)理 主要制造商4.2 國內(nèi)研究機(jī)構(gòu) 清華大學(xué) 西安交大 煤研所 上海交大4.3 主要成果47國外低氮燃燒技術(shù)機(jī)理研究成果1 低氮燃燒系統(tǒng)設(shè)計(jì)關(guān)鍵 設(shè)計(jì)低氮燃燒系統(tǒng)必須掌握爐內(nèi)三個(gè)區(qū)域的化學(xué)有限反應(yīng)動(dòng)力學(xué)和湍流

18、流動(dòng)的相互作用：即 著火區(qū)：研究瞬時(shí)尺度現(xiàn)象：包括點(diǎn)火、脫去揮發(fā)份等微擴(kuò)散作用，主要控制揮發(fā)分氮的演化，屬于火焰模式； 還原區(qū)：研究長時(shí)間尺度現(xiàn)象，即在空氣/燃料分級(jí)下發(fā)生在氣相帶內(nèi)過程所描述的反應(yīng)，并控制焦碳氮的演化，屬于反應(yīng)模式； 燃盡區(qū)：在燃盡風(fēng)或三次風(fēng)（再燃燃料）加入點(diǎn)，瞬時(shí)尺度和長時(shí)間尺度同時(shí)交互的區(qū)域的氣體混合及動(dòng)力學(xué)反應(yīng)現(xiàn)象。 和對(duì)建模來說是困難的，但絕不可忽視。而第二區(qū)域已取得了很好的效果。48國外低氮燃燒技術(shù)機(jī)理研究成果2 著火和穩(wěn)定著火距離的重要性 設(shè)計(jì)低NOX燃燒器的關(guān)鍵是燃料在后期與所需空氣充分混合之前建立一個(gè)穩(wěn)定的燃料著火區(qū)。其中：-火焰模式研究揮發(fā)份氮的演化，主要依

19、賴于二次風(fēng)與煤揮發(fā)份的混合；-反應(yīng)模式研究焦碳氮的演化，主要依賴于大部分早期混合現(xiàn)象后的長時(shí)間尺度模型。49國外低氮燃燒技術(shù)機(jī)理研究成果關(guān)于著火和著火距離上的結(jié)論是：越早接觸火焰，揮發(fā)份中的氮便能越早釋放，在噴口還原性氣氛條件下，只有極少會(huì)轉(zhuǎn)化成NOX；焦碳氮轉(zhuǎn)化很慢，只與當(dāng)?shù)乜諝鈩?dòng)力學(xué)有關(guān)。與NOX生成最有關(guān)的因素是著火點(diǎn)處氧氣的分壓，與著火距離相當(dāng)有關(guān)；低NOX燃燒器性能依賴于煤點(diǎn)火特性、燃料揮發(fā)份氮含量和揮發(fā)份氮未析出前煤揮發(fā)份消耗氧氣的能力。這些均表明煤氮和低NOX燃燒器的設(shè)計(jì)總體上不能與煤的燃燒特性隔離開來。50國外低氮燃燒技術(shù)機(jī)理研究成果3 空氣分級(jí)時(shí)各項(xiàng)參數(shù)濃度梯度的變化延長停滯

20、時(shí)間并非越長越好，（0.38秒HCN將耗盡）；二次反應(yīng)區(qū)仍應(yīng)保持還原性氣氛；多級(jí)分級(jí)效果好。4 空氣/燃料分級(jí)的機(jī)理燃料分級(jí)時(shí)，燃料富集區(qū)域的溫度一般比空氣分級(jí)低；還原區(qū)CH濃度遠(yuǎn)比空氣分級(jí)燃料富集區(qū)域的高；用煤粉作再燃燃料比氣體燃料效果要差一些；51國外低氮燃燒技術(shù)機(jī)理研究成果5 再燃和空氣分級(jí)條件下燃料氮的動(dòng)力學(xué)特性 燃料氮的演化過程中的關(guān)鍵內(nèi)容：在還原氣氛下，HCN對(duì)于促使氮生成N2起重要作用，在N2的生成持續(xù)進(jìn)行時(shí)，HCN不允許被耗盡；HCN的一個(gè)來源是NO被CHi還原，是主要破壞NO的再燃反應(yīng)；氧化氣氛下的微擴(kuò)散效應(yīng)：即使在無HCN和NH3的氧化氣氛下，燃料氮（甚至氣相揮發(fā)份）也并非

21、全能轉(zhuǎn)化為NO，緣于獨(dú)立煤粉顆粒在脫去揮發(fā)份時(shí)的微擴(kuò)散效應(yīng)。均相/異相NO破壞原理：空氣分級(jí)燃燒長時(shí)間尺度過程-燃盡區(qū)之前的異相反應(yīng)中的NO的分解并非是NO還原的主要途徑。對(duì)于幾乎所有的煤種來說，燃料富集條件下均相反應(yīng)中NO的分解速率將首先依賴于NH3，以及更為上游處火焰中OH的平衡濃度。 52第4章小結(jié)按照目前的認(rèn)識(shí)，DeSoete的燃料型NO生成機(jī)理是理論界公認(rèn)的NO生成模型。在過去的許多年中，國外的科研機(jī)構(gòu)對(duì)這些基本模型又進(jìn)行了不斷的研究和修正，又產(chǎn)生了一大批機(jī)理模型，從這些模型來看，基本形式均是相同的，均為一系列燃料氮演化過程產(chǎn)物的時(shí)均組分方程。所不同的則主要體現(xiàn)在采用的煤燃燒模型有所

22、差異、使用的組分方程有多有少、反應(yīng)級(jí)數(shù)大小不一、計(jì)算所取的物質(zhì)種類及其初始濃度不同、分析以及驗(yàn)證模型時(shí)選擇的數(shù)值計(jì)算模型不同等等， 對(duì)于當(dāng)前對(duì)燃料氮的動(dòng)力學(xué)機(jī)理的研究，采取不同的模型所獲得的結(jié)果確是基本相近的。在研究空氣分級(jí)或是燃料分級(jí)時(shí)，還原區(qū)模型與實(shí)驗(yàn)非常符合，而著火區(qū)和燃盡區(qū)的模型都還不太理想。53第五章 技術(shù)應(yīng)用及工程實(shí)踐5.1 工程實(shí)踐5.2 存在問題5.3 未來展望545.1 工程實(shí)踐之一-試驗(yàn)研究項(xiàng)目石洞口電廠 -機(jī)組調(diào)試/性能試驗(yàn)/優(yōu)化望亭發(fā)電廠 -低氮燃燒系統(tǒng)改造（調(diào)整及 鑒定），上海交通大學(xué)總體負(fù)責(zé)華陽后石電廠-性能試驗(yàn)/二次脫銷試驗(yàn)高橋石化電廠-摻燒石油氣試驗(yàn)，同上海交

23、通大學(xué)合作，燃煤鍋爐摻燒天然氣課題示范閔行發(fā)電廠 -降低NOx調(diào)整試驗(yàn)，制訂低氮燃燒改造技術(shù)規(guī)范（進(jìn)行中）課題研究 -大型燃煤電站鍋爐氮氧化物排放機(jī)理研究（華東電力集團(tuán)公司項(xiàng)目）555.1 工程實(shí)踐之二-技術(shù)支持系統(tǒng)性能優(yōu)化管理及系統(tǒng)過再熱器系統(tǒng)在線監(jiān)測及壽命管理系統(tǒng)煤的熱分析技術(shù)平臺(tái)華東地區(qū)煤質(zhì)爐性數(shù)據(jù)庫機(jī)組招標(biāo)/技術(shù)談判/設(shè)計(jì)規(guī)范/改造調(diào)試技術(shù)支持熱控邏輯設(shè)計(jì)及調(diào)試技術(shù)支持565.1 工程實(shí)踐之三-工程實(shí)踐的具體內(nèi)容石洞口電廠消化吸收了有代表性的歐洲技術(shù)（結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)運(yùn)行）對(duì)安全性及經(jīng)濟(jì)性問題進(jìn)行了深入分析加深了煤種（貧煤）對(duì)鍋爐綜合性能影響的理解望亭電廠對(duì)運(yùn)行可變因素進(jìn)行了全面的試驗(yàn)對(duì)分級(jí)理

24、論進(jìn)行了試驗(yàn)論證對(duì)分級(jí)燃燒對(duì)鍋爐熱力系統(tǒng)的影響初步摸索575.1 工程實(shí)踐之三-工程實(shí)踐的具體內(nèi)容后石電廠了解了最新一代的空氣+燃料分級(jí)系統(tǒng)了解了有代表性的日本技術(shù)（結(jié)構(gòu)/控制）了解了尾部脫硝技術(shù)高橋電廠對(duì)天然氣脫氮進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究（位置/摻燒比）58低氮燃燒系統(tǒng)控制技術(shù)調(diào)試/測試實(shí)績 石洞口電廠 望亭電廠 后石電廠鍋爐容量 1025t/h 1025t/h 2000t/h制造廠家 Steinmuller 上鍋廠 日本三菱重工燃用煤種 貧煤 煙煤 煙煤鍋爐燃燒方式 四角切圓 四角切圓 八角雙切圓 鍋爐最低穩(wěn)燃負(fù)荷 40%ECR 40%ECR 35%ECR制粉系統(tǒng)形式 中儲(chǔ)式熱風(fēng)送粉 HP MDM2

25、8R 低氮燃燒系統(tǒng) 類似LNCFS Level 近似SDK A-MACT低氮燃燒系統(tǒng) 分級(jí)送風(fēng) 近似同SDK 燃燒優(yōu)化 控制方式 SOFA計(jì)量控制 空氣燃料均分級(jí)原NOx排放濃度 8601050 720改造后NOx排放濃度 500650 420520 300飛灰含碳量 58 3.2 0.2%，為潛在腐蝕臨界點(diǎn)煤中的含硫化合物；高溫；靠近爐墻的殘焦顆粒-與爐膛結(jié)構(gòu)/燃燒器布置/煤粉或空氣氣流分配相關(guān)缺氧-爐膛管壁氧化層加速脫落，使硫/氯腐蝕加劇。加強(qiáng)燃燒器區(qū)域CO/O2監(jiān)測離線/在線監(jiān)測采取CFD計(jì)算各種場對(duì)直流燃燒器四角切圓燃燒則采用偏置風(fēng)。73第5章小結(jié)（2）續(xù)-熱力系統(tǒng)設(shè)計(jì)空氣/燃料分級(jí)低

26、氮燃燒系統(tǒng)對(duì)原熱力系統(tǒng)的影響（對(duì)汽包爐）需考慮以下因素：蒸發(fā)器吸熱量的變化爐膛出口煙溫的變化過熱器/再熱器/省煤器吸熱量的變化排煙溫度的變化通?？諝夥旨?jí)或燃料分級(jí)將使燃燒中心上移，并使?fàn)t膛出口煙溫上升；（在一定的燃料/細(xì)度/配風(fēng)條件下，因分級(jí)使還原區(qū)燃燒強(qiáng)度增強(qiáng)，將使蒸發(fā)量增加-高揮發(fā)份煤可能獲得降低過?？諝庀禂?shù)同樣的效果。）基于爐膛出口溫度上升的假設(shè)，需著重考慮以下問題：-控制系統(tǒng)對(duì)再熱器吸熱量增加的平衡能力；-省煤器在各種負(fù)荷下汽化的可能性；74對(duì)低氮燃燒系統(tǒng)改造/實(shí)際應(yīng)用的一些體會(huì)技術(shù)路線實(shí)施關(guān)鍵運(yùn)行控制數(shù)據(jù)積累75低氮燃燒系統(tǒng)控制技術(shù)應(yīng)用的體會(huì)燃煤鍋爐采用何種低氮燃燒技術(shù)，與燃用的煤種、鍋爐的結(jié)構(gòu)布置、業(yè)主要求的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及限定的投資額度等均有關(guān)系，在目前理論計(jì)算尚有困難的前提下，應(yīng)盡量結(jié)合工程實(shí)踐來實(shí)施各種低氮燃燒技術(shù)，并積極借鑒國外先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)。在實(shí)施低氮燃燒技術(shù)時(shí)，一旦確定了所采用的技術(shù)后，設(shè)備的配備及相應(yīng)的控制技術(shù)一定要跟上，這就要求業(yè)主舍得投資。另外需注意的是由于我國