1000MW塔式炉低氮燃烧器的改造

首先，确定创新政策的价值

(1)目前电厂燃煤时，500MW~1000MW负荷下，NOX排放值为200~150mg/Nm3。该指标值是通过脱硝装置的氮氧化物还原能力和低氮燃烧器的氮氧化物还原能力的综合比较得出的。

(2)改造后，锅炉不完全损失和排烟损失没有明显变化。

(3)改造后，锅炉结焦、高温侵蚀、蒸汽温度和压力特性与改造前相当。

1.确定转换的目标值

(1)当燃煤电厂目前运行时，在500MW~1000MW负荷下，氮氧化物排放值控制在200 ~ 150mg/Nm3。通过反硝化装置的氮氧化物还原能力和低氮燃烧器的氮氧化物还原能力的综合比较，得出目标值。

(2)改造后，锅炉的不完全损失和排烟损失没有明显变化。

(3)改造后，锅炉结焦、高温腐蚀、蒸汽温度和蒸汽压力特性与改造前相同。

第二，如何创新1000兆瓦塔式炉的低氮燃烧器？

1.低氮燃烧器创新方案1

(1)在原有的六层SOFA燃尽空气之上增加三层SOFA燃尽空气。改造后，SOFA燃尽风量占总风量的比例将从23%提高到40%左右。

(2)更换主燃烧器区域的所有二次空气喷嘴，以减少二次空气流通面积。

(3)更换主燃烧器区域的一次风煤粉喷嘴、喷嘴和弯头。

2.低氮燃烧器改造方案二

在原有的六层SOFA燃尽空气的基础上，只增加了三层SOFA燃尽空气，其他燃烧器不变。

3.对比和澄清创新方案

(1)方案一：改造工作量大，改造成本高；

(2)方案二：影响锅炉燃烧效率，存在部门安全隐患。具体分析如下：锅炉一次二次风率为79.16%，燃尽风率为23%，一次燃烧区二次风率为56.16%，二次风设计速度为60.3米/秒。施工后增加一段燃尽风，风量为17%，而主燃烧区二次风流通面积不减少，二次风流通面积增加17/79.16=21.475%。改造后，二次风速降至49.64米/秒

1000MW机组的塔式锅炉炉膛截面较大，需要较高的二次风速来保证火炬的穿透深度和影响深度，到达相邻燃烧器的喷嘴周边，点燃相邻燃烧器，有效促进煤粉燃烧。二次风速的降低会对炉膛内的流场产生不利影响。一方面，它会对煤粉的燃烧不利。另一方面，二次风会削弱一次风对煤粉夹杂物的有效性，从而增加锅炉结渣和高温侵蚀的风险。

通过综合比较，选择创新方案一。

2.如何改造1000兆瓦塔式炉的低氮燃烧器？

1.低氮燃烧器改造方案1

(1)原六层沙发是新增加的三层沙发。改造后，SOFA总排风量与总风量之比将从原来的23%提高到40%左右。

(2)更换主燃烧器区域的所有二次通风口，以减少二次空气流通面积。

(3)更换主燃烧器区域的一次风煤粉喷嘴、喷嘴和弯头。

2.低氮燃烧器改造计划二

只有原来的六层沙发有一个新的三层沙发，其他燃烧器没有变化。

3.改造方案的比较分析

(1)方案1:改造工程量大，改造成本高；

(2)方案2:影响了锅炉的燃烧效率，并存在一些安全隐患。详细分析如下：3360锅炉一次二次风率为79.16%，燃尽风率为23%，主燃烧区二次风率为56.16%，二次风设计速度为60.3米/秒。如果施工后增加一段新的排风，风量为17%，而主燃烧区二次风面积不减少，二次风面积增加17/79.16=21.475% .改造后，二次风速降至49.64米/秒

1000兆瓦机组塔式锅炉炉膛截面较大，需要较高的二次风速来保证火炬的穿透深度和影响深度，到达相邻燃烧器喷嘴附近，点燃相邻燃烧器，有效促进煤粉燃烧。二次风速的降低会对炉膛内的流场产生不利影响。一方面，它不利于煤粉的燃烧；另一方面，二次风会削弱一次风对风包粉的影响，增加锅炉结渣和高温腐蚀的风险。

通过综合比较，选择改革方案1 .

三、革新后调试工作

1.合理掌握氮氧化物排放值低氮燃烧器革新后，合理掌握氮氧化物排放值很主要氮氧化物。掌握偏低，则可能影响汽锅燃烧效率，严重时，可能造成严重的高温侵蚀。

经由合理的燃烧节制调整，500兆瓦~ 1000兆瓦负荷时，能够将氮氧化物排放值节制在既定设计局限之内：200~150mg/Nm3 .既可以包管机组经济性根基不受影响，也能消弭低氮燃烧器革新后可能存在的平安隐患。

按照这一焦点思惟，对分歧运行工况下，进行燃烧调整；并凭据最佳调整成效，对各燃烧主动节制系统进行适配性优化。

2.革新前后效验对比

(1)NOX排放值月平均降低70mg/Nm3 .

(2)汽锅各项燃烧损失根基不变；

(3)因氮氧化物排放较少，每日耗氨量约下降2t/h摆布，每吨氨量3000元争论，年度共节约219万元。

(4)革新后，主再汽温比原先值偏高2~3益，可是经由调整后，根基不影响机组经济性。

(5)革新后，汽锅结焦性、高温侵蚀、变负荷不变性等无显着转变。

Iii .改造后调试

1.低氮燃烧器改造后，合理控制氮氧化物排放值十分重要。低氮氧化物控制可能影响锅炉燃烧效率，在严重情况下，可能导致严重的高温腐蚀。

通过合理的燃烧控制调整，在500兆瓦~ 1000兆瓦负荷下，氮氧化物排放值可控制在设定的设计范围： 200mg/Nm3内，既保证机组基本经济效益不受影响，又消除了低氮燃烧器改造后的安全隐患。

根据这一核心思想，燃烧调节在不同的运行条件下进行。根据最优调节效果，对各燃烧自动控制系统进行自适应优化。

2.改造前后效果比较

(氮氧化物排放值月平均减少量为70mg/Nm3。

(2)锅炉燃烧损失基本不变；

(3)由于氮氧化物排放较低，氨日消耗量减少约2t/h，氨年消耗量按每吨3000元计算，共节约219万元。

(4)改造后，主蒸汽温度比原值高2~3倍，但经过调整后，机组经济性不会受到影响。

(5)改造后，锅炉结焦、高温腐蚀、变负荷稳定性等没有明显变化。

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