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低氮燃燒器改造對鍋爐運行影響
摘要：燃煤電(diàn)廠作(zuò)為(wèi)我國(guó)供電(diàn)來源的主要組成部分(fēn)，造成嚴重的空氣污染問題。節能(néng)減排背景下我國(guó)各大燃煤發電(diàn)廠采取各種措施降低氮氧化合物(wù)排放指标。其中(zhōng)使用(yòng)最廣泛的就是低氮改造燃燒器。文(wén)中(zhōng)分(fēn)析低氮燃燒器改造對鍋爐運行産(chǎn)生的影響，并給出針對性的解決措施。
在環保政策的要求下，工(gōng)業如今也非常重視節能(néng)減排措施，低氮燃燒技(jì )術在環保上具(jù)有(yǒu)一定優勢，但同時對鍋爐的運行也存在着一定的影響，所以要在新(xīn)環保技(jì )術産(chǎn)生問題的處理(lǐ)措施上，進一步加強，為(wèi)工(gōng)業可(kě)持續發展争取最大的環保機制。本文(wén)對有(yǒu)關内容展開了論述，具(jù)有(yǒu)一定的現實意義。
低氮改造鍋爐實施現場
1、燃燒器内涵分(fēn)析
燃燒器是燃料發電(diàn)廠内鍋爐的主要燃燒設備，燃燒器位于鍋爐爐膛的四個角上或牆壁上。燃燒器會通過一定的方式将各類燃料和燃燒時所必備的空氣噴入爐膛内，燃料和空氣會在爐膛内進行充分(fēn)的混合，并在一定的氣流結構下迅速着火并保持穩定的燃燒。如今使用(yòng)的燃燒器都是自動化程度比較高的機電(diàn)設備，燃燒器主要擁有(yǒu)送風、點火、監測、燃料以及電(diàn)控系統五大系統。
按燃料的種類可(kě)以将燃燒器分(fēn)為(wèi)煤粉燃燒器、燃氣燃燒器以及燃油燃燒器等。其中(zhōng)煤粉燃燒器利用(yòng)一次風以及二次風把煤粉燃料噴入爐内，在均勻混合燃料與空氣的同時形成特殊氣流結構，使燃料在爐内穩定點着并完全燃燒。利用(yòng)二次風旋轉射流形成有(yǒu)利于着火的回流區(qū)，以及旋轉射流内和旋轉射流與周圍介質(zhì)之間的強烈混合來加強煤粉氣流的着火特性。在二次風蝸殼的入口處裝(zhuāng)有(yǒu)舌形擋闆，用(yòng)以調節氣流的旋流強度，蝸殼煤粉燃燒器的結構簡單，對于燃燒煙煤和褐煤有(yǒu)良好的效果，也能(néng)用(yòng)于燃燒貧煤。
2、低氮燃燒器改造對鍋爐的影響分(fēn)析
2.1 燃燒穩定性的影響
鍋爐的穩定性體(tǐ)現在很(hěn)多(duō)方面，其最主要的體(tǐ)現是在溫度的穩定性以及運行過程中(zhōng)的穩定性上。低氮燃燒器在一次噴風口安(ān)裝(zhuāng)了濃淡組合，而且利用(yòng)熱回流接力燃燒等技(jì )術，在燃燒過程中(zhōng)根據熱力與動力不對稱原理(lǐ)進行設計，使噴口處的煤粉熱解後與鍋爐中(zhōng)心的複合射流大渦進行連接，熱回流碳粉的較高回流率使停留時間變長(cháng)，提高了環渦内燃燒産(chǎn)生的熱量，使溫度升高影響着鍋爐的運行。
鍋爐低氮改造又(yòu)在氧氣的數量上進行了控制，在燃燒過程中(zhōng)氧氣需要滿足燃燒條件産(chǎn)生熱量，由于氧氣數受到了控制熱量的産(chǎn)生也就受到了抑制，從而影響着鍋爐的運行。兩種運行方式的存在影響着鍋爐的穩定運行。
2.2 鍋爐内部環境影響
低氮燃燒器中(zhōng)的噴口比傳統的燃燒器噴口低，因此，在鍋爐的運行中(zhōng)燃料産(chǎn)生的火焰也發生了移動，燃燒面積降低會使得鍋爐對溫度的接收程度變低，而在鍋爐的内部産(chǎn)生的壓力狀況也發生了變化，會有(yǒu)一些不協調的現象産(chǎn)生。低氮燃燒器設備的改造使鍋爐的部件也發生了改變，在運行上會發生不同狀況。低氮燃燒器改造使鍋爐内部的氧氣量受到了一定的影響，通常會有(yǒu)一個最大運行氧量和一個最小(xiǎo)運行氧量，機組的調節跟不上氧量調節而出現負氧情況，氧氣量的變化與燃燒程度的變化使鍋爐内外部壓力發生變化，改變了内部環境，并且使相關人員需要對氧氣量進行調整控制，直接造成送風工(gōng)作(zuò)不能(néng)及時進行調節，鍋爐不能(néng)持續穩定的運行。
2.3 對鍋爐再熱氣溫的影響
低氮燃燒器在改造後将原來的燃燒器标高下移，對再熱氣溫有(yǒu)很(hěn)大的影響，低氮燃燒器改造後由于機組協調緩慢的問題使得鍋爐壓力的跟蹤調整跟不上，容易造成超調現象，使得氣溫的變化幅度變大。改造後的低氮燃燒器有(yǒu)一組擺動火嘴，當噴口向上擺動蒸汽的溫度會上升，噴口向下擺動時溫度會下降，但因為(wèi)隻有(yǒu)一組搖動火嘴所以溫度調整速度受限，調整的時間過長(cháng)加上風次配比受到低氧條件的控制，影響着機器的效率。為(wèi)了保證鍋爐出口溫度在規定範圍内低負荷，需要使用(yòng)制粉系統，這樣又(yòu)會導緻受熱面溫度過高，很(hěn)難再不超溫的情況下還能(néng)保持出口溫度保持在規定範圍内，影響着鍋爐的運行。
2.4 對爐膛結焦的影響
低氮燃燒器改造時雖然采用(yòng)了橫向雙區(qū)、縱向分(fēn)級、加貼壁風和逆風向射流等措施用(yòng)，來控制受熱面結焦情況，但在運行中(zhōng)，仍能(néng)發現燃燒器噴口處有(yǒu)結焦情況，特别是當啓動下層制粉系統時，會明顯影響着負壓，說明燃燒區(qū)狀況不好，而由于主燃燒區(qū)進行缺氧燃燒，所以燃燒器附近會出現冷壁結焦現象，并且比較嚴重，而且在降負荷中(zhōng)還會經常出現掉焦現象，惡化主燃燒區(qū)影響鍋爐的運行。
2.5 對爐渣可(kě)燃物(wù)的影響
改造後的低氮燃燒器，雖然 NO 的産(chǎn)量得到了降低，但是同時也增加了爐渣可(kě)燃物(wù)。低氮燃燒技(jì )術采用(yòng)的是低溫低氧條件燃燒，燃燒區(qū)溫度下降越多(duō)煤粉着火受到的影響就越大，燃燒區(qū)的氧氣量降低煤粉燃盡能(néng)力就下降，燃燒的過程也就被加長(cháng)了使得爐渣可(kě)燃物(wù)變多(duō)，而且有(yǒu)些燃燒器的噴口面積改變使得混合風推遲不利于鍋爐内煤粉的氣流流動使燃燒不完全增加爐渣可(kě)燃物(wù)，爐渣可(kě)燃物(wù)的不斷增加會使鍋爐的尾部磨損增加，從而減少鍋爐的使用(yòng)壽命。
3、低氮燃燒器的具(jù)體(tǐ)改造措施分(fēn)析
3.1 一次風的改造設計
1）在本次改造中(zhōng)的 A、B、C、D 以及 E 層的一次風作(zuò)全部的更換，并且采用(yòng)上部和下部濃淡不同形式的射流形式布置。
2）濃淡分(fēn)離采取一次風彎頭慣性分(fēn)離結合煤粉風室百葉窗分(fēn)離裝(zhuāng)置。
3）對一次風的噴口進行加裝(zhuāng)波紋形穩定燃燒頓體(tǐ)，對煙氣的回流量進行加大處理(lǐ)，鈍體(tǐ)向火側采用(yòng)特殊的焊條堆焊工(gōng)藝，達到耐高溫和防磨的效果。
4）對一次風的彎頭進行改造設計：對一次風的彎頭進行全部的重新(xīn)設置更換，并采用(yòng)低阻力的空間鋼闆和内壁貼陶瓷的彎頭，和原來的煤粉燃料管道法蘭相連接。
3.2 二次風的改造設計
1）主燃區(qū)域的二次風噴口相比較改造之前有(yǒu)所縮小(xiǎo)，并保持射流方向和一次風之間形成 3°的夾角。
2）二次風仍取風自原大風箱。
3）将主燃區(qū)原上下部大風箱進行聯通處理(lǐ)。
3.3 燃盡風的改造設計
燃盡風的改造主要是對主燃燒器的上面部分(fēn)區(qū)域并且和上一次風标高距離約
将燃盡風的風箱管道延長(cháng)到燃盡風的風箱标高處，風道與燃盡風的擋闆風箱通過燃盡風相連接，并且利用(yòng)使用(yòng)附加防磨襯不鏽鋼制作(zuò)的膨脹節對燃盡風的熱膨脹進行膨脹補償，不鏽鋼膨脹節的壁厚要超過
對燃盡風的噴口采取多(duō)噴口布置形式，并且使用(yòng)垂直水平多(duō)方向擺動形式的燃盡風噴口，對于控制方式垂直方向的擺動要采取遠(yuǎn)端控制的形式，水平擺動方向采取就地手動控制方式。
在燃盡風固定裝(zhuāng)置方面的改造：本次燃盡風固定裝(zhuāng)置的改造采取與原來燃燒器相同的鏈接固定方式。
在保溫方面的改造：本次燃盡風保溫方式的改造與主燃燒器采用(yòng)的保溫方式相同。即在新(xīn)增加的燃盡風大風箱以及連接的風道上采取使用(yòng)矽酸鋁闆來包裹，并且在外面加裝(zhuāng)波形闆。
結語
綜上所述，鍋爐在運行時，其性能(néng)優劣會受到很(hěn)多(duō)因素的影響，雖然低氮燃燒器改造對鍋爐的運行有(yǒu)着一定的影響，但為(wèi)使能(néng)源清潔，并且減少對環境的危害，還是需要結合實際優化對低氮燃燒器的改造，也可(kě)以通過規範低氮燃燒器改造過程，提高鍋爐運行可(kě)靠性，從整體(tǐ)上提高低氮燃燒器改造技(jì )術。 來源:《中(zhōng)國(guó)電(diàn)業》
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