粉在炉膛中央欠氧燃烧燃烧器区域的二次风射流角度偏离 次风，形成正向大切园，甚至设置贴壁风图。 炉内横向空气分级现代切园燃烧锅炉的次风粉射流切园控制。 在煤粉喷嘴前，通过偏流装置弯头百叶窗挡块，如图使煤粉浓缩分离成浓淡两股。 喷嘴设扰流钝体，方面可卷吸高温烟气回流，另方面使浓相煤粉在绕流时偏离空气，射入 高温回流烟气区域。这样，在燃烧器钝体下游，可形成高浓度煤粉在高温烟气中的浓淡偏差欠 氧燃烧，从而有效控制燃烧初期的生成量。 炉内横向空气分级现代切园燃烧锅炉的次风粉射流切园这样，在燃烧器钝体下游，可形成高浓度煤粉在高温烟气中的浓淡偏差欠 氧燃烧，从而有效控制燃烧初期的生成量。 喷嘴设扰流钝体，方面可卷吸高温烟气回流，另方面使浓相煤粉在绕流时偏离空气，射入 在煤粉喷嘴前，通过偏流装置弯头百叶窗挡块，如图使煤粉浓缩分离成浓淡两股。燃烧器改造可研报告 低直流燃烧器燃烧器首要任务是燃烧，浓淡偏差稳燃措施也有助于物来抑制或还 原已经生成的。烟台龙源电力技术股份有限公司国电泰州电厂机组锅炉低部分内容简介部分内容简介强烈的煤粉快速着火欠氧燃烧，利用燃烧过程产生的氨基中间产物来抑制或还 原已经生成的。烟台龙源电力技术股份有限公司国电泰州电厂机组锅炉低燃烧器改造可研报告 低直流燃烧器燃烧器首要任务是燃烧，浓淡偏差稳燃措施也有助于控制。 在煤粉喷嘴前，通过偏流装置弯头百叶窗挡块，如图使煤粉浓缩分离成浓淡两股。 喷嘴设扰流钝体，方面可卷吸高温烟气回流，另方面使浓相煤粉在绕流时偏离空气，射入 高温回流烟气区域。这样，在燃烧器钝体下游，可形成高浓度煤粉在高温烟气中的浓淡偏差欠 氧燃烧，从而有效控制燃烧初期的生成量。 炉内横向空气分级现代切园燃烧锅炉的次风粉射流切园相对较小，甚至将水平浓淡 燃烧器的浓相煤粉小角度反切，使煤粉集中到炉膛中央。燃烧器区域的二次风射流角度偏离 次风，形成正向大切园，甚至设置贴壁风图。二次风的这种射流方式，可形成炉内 横向空气分级，实现横向煤粉浓淡偏差燃烧。即，绝大部分的煤粉在炉膛中央欠氧燃烧，极少 量的煤粉在大切园附近燃烧，水冷壁表面附近为氧化气氛。在控制的同时，有效防止水冷 壁结渣或高温烟气腐蚀。 炉内纵向空气分级为增加浓相煤粉在欠氧气氛区域的停留时间，提高燃烧过程中的 自还原能力，部分二次风通过顶层燃烧器上部的层或多层高位燃尽风喷口送入炉膛图 ，在炉内纵向形成大范围的空气分级燃烧。即，燃烧器区域过剩空气系数小于，并 通过燃尽风完成焦炭及其它中间产物的燃尽。 图低直流燃烧器图炉内横向空气分级图炉内纵向空气分级 目前，国内三大锅炉厂都拥有了低燃烧技术，除此之外，哈工大烟台龙源热工院 等公司也具有自主知识产权的低燃烧技术。国内已有多台锅炉成功实施了低燃烧技烟台龙源电力技术股份有限公司国电泰州电厂机组锅炉低燃烧器改造可研报告 术的改造，排放可减少约，如表所示。低氮燃烧改造效果随煤种和锅炉结构 主要是燃烧和制粉系统的不同而有差异，对无烟煤和贫煤锅炉，由于燃尽难度大于烟煤， 控制相对难些。 然而，有个现实问题不能忽略，就是日常使用的煤种变化，对低燃烧技术稳定控制 的生成带来定难度。目前我国的煤炭市场还存在着严重的供需矛盾，电厂很难购买到设 计煤种，或接近设计煤种的煤炭，这就会影响低燃烧技术的改造效果日常运行往往达不 到性能保证值。这样的效果会引发环保监管部门与电厂之间的矛盾。解决这类问题主要途径是 煤炭市场供需关系的正常化，或者在机组的控制系统安装些智能化控制软件和设备。 表国内低氮燃烧锅炉案例 序 号电厂名称 容量 燃烧 方式燃用煤种 改前 改后 承担公司 大唐高井切园烟煤哈工大 西村电厂号切园烟煤烟台龙源 国华热号切园神华烟煤浙大 浙江钱清切园摩博泰柯 宜兴协联号切园烟煤阿米那 京能热电号切园大同小峪煤和混合烟煤烟台龙源 京能热电号切园大同小峪煤和 混合烟煤哈工大 国电大同号切园烟煤 烟台龙源 国电靖远号切园烟煤烟台龙源 富拉尔基号六角切园扎赉诺尔褐煤哈工大 河南首阳山切园烟煤哈工大 深圳妈湾号切园晋北烟煤和神华烟煤烟台龙源 苏龙电厂号切园烟煤烟台龙源 外高桥厂号切园神华烟煤上锅 利港号前墙雁北混煤西门子 王滩电厂号切园烟煤烟台龙源 选择性催化还原脱硝技术 是国内外电站锅炉普遍采用的烟气脱硝技术，其效率可大于，且受入口基准 浓度的影响较小。目前，国内新建燃煤机组，基本配套高灰型装置，脱硝效率通常为，烟台龙源电力技术股份有限公司国电泰州电厂机组锅炉低燃烧器改造可研报告 初装两层催化剂时的系统阻力不大于。般情况下，如果增加锅炉烟道阻力约， 则需提高引风机压头。 工艺需在烟道上增设个反应器图，催化剂是核心。催化剂在与烟气接触过程 中，受到气态化学物质毒害飞灰堵塞与冲蚀磨损等因素的影响，其活性逐渐降低。通常年 增加或更换层催化剂。如采用液氨作还原剂，液氨储存量超过即成为重大危险源，就需 要考虑氨区内外的安全距离，至少约需的场地空间，且须经过安全环保与消防 等机构的评估。 图高灰型脱硝系统 选择性非催化还原技术 在炉膛出口与屏式过热器附件烟气温度约区间，向炉内喷射氨水或尿素溶液图 ，将高温烟气中的直接还原成无害的和图。技术的脱硝效率约为 般机组容量越大，脱硝效率越低，氨逃逸浓度可控制在以下，适用于 减排要求相对较低的情况。 系统的脱硝效果受到炉膛内温度场速度场以及脱硝还原剂喷射均匀性等因素的影 响，其中如何将还原剂送入炉内合适的位置起决定性作用。根据炉内温度场与流场特点，将墙 式气液两相流喷枪可多层布置在炉膛出口附近与可伸入炉膛的多喷嘴喷枪相结合，以适应 锅炉负荷波动所引起的烟气温度场变化。烟台龙源电力技术股份有限公司国电泰州电厂机组锅炉低燃烧器改造可研报告 图装置的喷射装置 图脱硝反应机理 控制技术小结 国内有几十家电厂多台机组进行了低氮燃烧技术改造，烟煤锅炉的排放 浓度达到，贫煤锅炉达到有十，利于煤粉燃尽，飞灰可燃物降低。烟台龙源电力技术股份有限公司国电泰州电厂机组锅炉低燃烧器改造可研报告 图中间二次风及贴壁风门开度对和飞灰可燃物的影响 防结渣防腐蚀措施 横向双区布置 通过二次风射流调整及布置独特的贴壁风，在炉膛截面上形成了三场特性截然不同的中 心区与近壁区分布，中心区具有较高的煤粉浓度较高的温度和相对较高的氧浓度分布，而近 壁区具有较低的温度较低的颗粒浓度和适宜的氧浓度，灰颗粒向水冷壁移动过程中得到及时 冷却，不粘壁或不积灰，可同时实现防止结渣及高温腐蚀。次风与二次风反向射流可防止切 圆过大，更加易于控制煤粉气流冲壁，熔融灰渣更难甩向水冷壁从而达到强防渣的效果。 加装贴壁风 如图所示，在节点功能区的中间二次风喷口两侧增加贴壁风喷口，向水冷壁表面补充氧 气，能有效提高近壁区域的氧化性气氛，提高灰熔点，大大缓解炉膛的结渣。同时，作为水平断 面横向空气分级燃烧中后期掺混的部分，贴壁风是控制炉内的生成的有效手段。 纵向空气分级 由于实现纵向空气分级，相对地燃烧器区域有所扩大，燃烧器区域热负荷降低，炉内温度峰 值降低，可以有效防止燃烧器区域附所壁面结渣。 综上所述，改造后燃烧器整体防结渣性能更强，实践表明对灰熔点极低的烟煤，双尺度燃烧 技术也能很好地适应。 稳燃高效措施 稳燃型浓淡燃烧器 煤粉燃烧器保持原有的型燃烧器形式，只是将所有次风喷口改为中间带稳燃钝体的 喷口。型燃烧器的浓煤粉喷口由于煤粉浓度较高，析出挥发份较多，更易实现早着火，并且 喷口中间布置有较宽的波形钝体结构，强化热烟气回流，实现早期着火。烟台龙源电力技术股份有限公司国电泰州电厂机组锅炉低燃烧器改造可研报告 节点功能区建立 再如图所示，将磨出口的浓与淡层对调，引入节点功能区技术，在两个浓 煤粉燃烧器及二次风之间实现功能组合，通过二次风射流偏置，在煤粉初始燃烧阶段，推迟二 次风的掺混，促进及早着火。 多喷口多角度燃尽风喷口 图燃尽风多角度供风示意图 考虑到燃烧器改造后将彻底解决结焦问题，炉膛出口烟温会出现下降，新加装适量燃尽风后， 将喷口设计为可上下左右摆动的喷口，通过燃尽风喷口上下摆动可控制炉膛出口烟温水 平。同时燃尽风喷口还可实现水平摆动，可向炉膛内不同区域内按需供风，实现对炉膛有效覆盖， 保证飞灰可燃物控制，降低飞灰可燃物含量，保证降低同时取得较高的锅炉经济性。 燃尽风布置方案 燃尽风的布置是低燃烧技术的最关键所在，燃尽风量的选取燃尽风喷口标高位置及 燃尽风喷口风速形状都会影响最终的低效果及锅炉效率。 炉内采用切圆燃烧时，煤粉及空气均从四角射入炉内形成切向燃烧火球，由于火球的旋 转及二次风射流的后期刚性较弱，火球中心部往往是个极度缺氧的区域，如后期混合不强烈， 特别是采用空气分级技术以后，往往造成飞灰可燃物及排放高，影响锅炉效率。 本次改造方案将原有的分离燃尽风风拆除，在主燃区上方新增加层分离 燃尽风。采用与原有风相同的类椭圆形燃尽风喷口，新增加的风可作水平垂直摆 动，随着角度的变化可实现燃尽风对后期的炉膛全覆盖，对煤粉的后期燃尽有积极作用。同时 可作为调整炉膛火焰中心的有效手段。 更换原有的燃尽风与大风箱的连接风道，依旧是在锅炉前后墙的大风箱顶盖上开口，增大烟台龙源电力技术股份有限公司国电泰州电厂机组锅炉低燃烧器改造可研报告