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浙江锅炉燃烧机

来源: AXALRBzK 时间:2019-07-09 07:29:03

浙江锅炉燃烧机

低NOx直流生物质燃烧机设计简介

摘要:采用低NO。直流煤粉生物质燃烧机是我国现阶段控制火电厂NO。排放的主要措施。本文介绍了低NO。直流煤粉生物质燃烧机的组成,各部件功能,根据煤种特性而采取不同的部件组合以满足我国火电厂NO。排放标准,并介绍了低NO。直流煤粉生物质燃烧机对燃烧系统设计的要求。
0前言浙江锅炉燃烧机
    随着我国电站装机容量的不断增加,控制燃煤电站锅炉的NO;排放已成为当务之急。环保局,技术监督局于1996年3月颁布了《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-96),要求从1997年1月起,对新、改建火电厂300MW及以上固态排渣电站锅炉NO。高排放浓度控制在650mg/Nm3(02=6%)o而影响电站煤粉锅炉NO。排放的因素主要有:
    (1)煤种含N量;
    (2)煤种燃料比(FC/VM);
    (3)炉膛温度水平:
    (4)过量空气系数;
    (5)燃烧方式。浙江锅炉燃烧机
    目前上采用的控制煤 燃料统计的质量分数为:O:,0. 70%;N:,6. 95%;H2 S,O. 05%;COz,0.86%;H2,0.86%;甲烷,75. 57%;乙烷,4.98%;乙烯,2.18%;丙烷,生物质燃烧机结构设计及性能试验0. 65%;丙烯,0.28%;异丁烷,0.16%;正丁烷,0.29%;正丁烯,0. 01%;异丁烯,0.01%;反丁烯,0.02%;顺丁烯,0.01%;Cj,0. 22%。燃料成分中不含氮化物,因此Nn的来源主要为热力型和快速型,可不考虑燃料型Nn的影响。粉锅炉NO;排放的主要手段见表1。
    可见,采用空气分级低NO;煤粉生物质燃烧机结合燃烧调整是我国现阶段控制火电厂NO;排放的主要技术措施,是适合我国经济发展水平和资1低NO。直流煤粉生物质燃烧机组成,各部件功能
    随着国外300MW、600MW机组的进口和技术的引进,带动了我国低NO。煤粉生物质燃烧机的设计开发,已有一批NO。排放量低,煤种适应性好,对机组安全经济运行影响小的国产煤粉生物质颗粒燃烧机投入运行。
    低NO;直流煤粉生物质燃烧机设计,即是通过对电站锅炉NO。形成机理的分析,寻求出能控制NO;排放的各个有效控制手段,并根据煤种特性,当地NO;排放控制值,炉膛参数等,在常规直流煤粉生物质燃烧机设计的基础上,将这些控制手段进行合理组合,以同时满足高效、安全、低排放燃烧的要求。
    偏置风(OA)的设置能形成沿炉膛水平空气分级从而降低NO。排放。由于近炉膛水冷壁处富氧而在炉膛中心缺氧,OA的设置还能造成近水冷壁处和炉膛中心处的烟气温度降低,这有利于防止水冷壁结渣。而其主要的出发点是与CCOFA,SOFA配套使用,防止由于主燃烧区域过量空气系统口≤1而引起水冷壁高温腐蚀和结渣的危险。亦即低NO。直流煤粉生物质燃烧机设计的概念是两个基本功能的组合:沿炉膛高度的空气分级降低NO。排放以及沿炉膛水平的空气分级保护水冷壁免受腐蚀。OA的设计须考虑以下因素和要求:节譬所述的冷空气喷口内,由于这次试验时不能抽锅炉排烟送入,而作为降低N0:的方法是减小氧气分压力和冷却火焰,因此把送风机出口的冷空气注入冷空气喷口内,以达到冷却火焰的目的。在注入冷空气时进行燃烧工况检查,在燃烬时间和火焰长度筹方面没有燃烧上的故障。即由煤粉喷嘴附近注入冷空气
    (1)煤种特性;
    (2)避免将煤粉气流引带向水冷壁;
    (3)对低反应性煤种须考虑OA风量比率的可调节性;
    (4)对炉膛旋转主气流强度和稳定性的影响;
    【5)切角和假想切圆参数。
    OA的设置常有表5所列的几种形式。
    CCOFA有置在主生物质颗粒燃烧机风箱上端,与主风箱一样呈角置切向布置,喷嘴可手动上下摆动,以调节空气分级效果,近来已有同时可水平摆动的设计,以降低未燃尽损失。
    对我国大多数褐煤和烟煤,通过CCOFA,WRCN,OA的组合即能满足NO。排放标准(650mg/Nm3,02=6%),而对我国大多数V。f<18%的贫煤,由于挥发份含量低,燃烧初期生成的CO以及CH,CH2等基团减少,则NOx被还原分解的量也减少。运行经验表明这时须增设SOFA,使主燃烧区域a≤1才能满足国标要求。SOFA的设计须考虑以下因素和要求:
    (1)煤种特性;
    (2)当地NOx排放标准;浙江锅炉燃烧机
    (3)烟气离开主燃烧区域到达SOFA处的滞留时间以及离开SOFA到达屏底处的滞留时间,前者影响到NO。的降低量,后者影响到煤粉燃尽率,炉膛出口烟温和汽温:
    (4)良好的与烟气混合特性;
    (5)对炉膛旋转主气流强度的影响。
    与CCOFA的设计相比,SOFA的设计更强调与烟气在炉膛内的均匀混合。SOFA的设置一般有表6几种形式。直流煤粉生物质颗粒燃烧机对燃烧系统设 为进一步降低N0。以及改善飞灰中的未燃炭,在双调风生物质燃烧炉的基础上,日本Baboock- Hitachi推出了HT-NR型生物质燃烧炉,如图6所示。燃料在A区低空燃比条件下释放出挥发分,产生大量的NO。;在下游B区形成烃根生成区;在C区快速形成的烃根使NO。还原为N 2;在D区实现充分燃烧。HT NR的原理即火焰内高温还原NO。。与双调风生物质燃烧炉不同的是,它在喷嘴出口处装有陶瓷火焰稳定环,从而在喷口附近形成回流区,使煤粉离开燃料喷嘴后迅速着火,加速了脱挥发分期间的燃烧速率。它还采用滑动套阀进行风分级,在控制火焰形状方面较为有效。HT-NR生物质燃烧炉NO。排平比双调风生物质燃烧炉的还低30%~50%。实验还表明,在火焰稳定环前采用圆锥形扩压器更有利于阵低NO。。
计的要求
    低NO。直流煤粉生物质颗粒燃烧机由于采用上述设计,燃料与空气混合推迟,炉内火焰温度下降,在炉膛尺寸一定条件下,碳燃尽率下降。对燃尽性好的煤,未燃尽损失增加木多,对燃尽性差的煤,未燃尽损失增加较多。解决的措施主要有:提高煤粉细度,改善煤粉颗粒分布均匀性,改善燃料与空气供给和分配的均匀性,适当增大炉膛容积热负荷以延长煤粉停留时间。
2.1煤粉细度和颗粒分布均匀性
    由于导致未燃尽损失的主要是少量煤粉大颗粒,因此除要满足煤粉的经济细度要求外,一般要求R200≤1.5%,才能满足燃用烟煤时q4<
1%,燃用贫煤时q4< 2%。
2.2燃料与空气供给和分配的均匀性
    燃料与空气的供给要连续、稳定,各角层燃烧器分配力求均匀。其中影响煤粉分配均匀性和稳定性的因素主要有:
    (1)给煤的稳定性;
    (2)各角层管道阻力特性。
  对中仓制系统还要考虑以下因素:
    (1)粉仓结构,材料,保温情况;
    (2)煤粉混合器特性:
    (3)给粉机特性:
    (4)混合器前一次风分配方式。
  2.3 CCOFA,SOFA风量分配可控性
    为保证机组调峰范围内NO。排放量始终低于控制值,要求配备足够的风量调节装置,依据设定的风量——负荷调节曲线由燃烧自动控制系统进行调节。
  2.4三次风的处理 (5)煤中的含氮率比重油、原油高,则所谓的燃料NO.也就高。燃料中的含氮率按JIS-M88136-2“微硝卤水法”进行。
    我国很多燃用低挥发份煤的电厂采用钢球磨中仓制热风送粉系统,三次风带粉率常高达15%以上。影响三次风中煤粉燃尽的因素主要
    (1)细粉分离器效率:
    (2)三次风温和三次风率:
    (3)三次风中煤粉燃尽时间。
    300MW机组常配备4台钢球磨,为延长三次风中煤粉燃尽时间,可将对应两台排粉机的三次风喷嘴标高下移并改为墙式布置,这种设计既保证煤粉燃尽,又大限度地减少三次风对燃烧稳定性的影响。在这种设计中,三次风量的一半作为SOFA,一半作为主生物质颗粒燃烧机区域风量计人风量——负荷调节曲线。
3结束语 综合以上措施可以推断,如果可选择煤种,则可以在适量范围内考虑到挥发份和含氮量高低对NO。生成的影响;如果可选择炉型,则采取IGCC是一种有效的方向;如果是新机组投运或老机组改造,则采取基于低氧燃烧基础上的各种生物质燃烧机设计方案将是切实可行和有效的措施。而后者是常遇见和易于实施的,其具有初投资少且基本不增加运行费用等诸多优点。当前低NO。燃烧技术包括低氧燃烧、分级燃烧、浓淡分离等技术措施。归根到底,这些低NO。燃烧技术都是力求在挥发份析出和燃烧初期,促进煤粉气流与热烟气尽快混合,以创造局部低氧环境。在局部低氧环境中,前期生成的NO也可在焦炭燃烧阶段再被还原成为N2。通过这种“抽薪降火”的办法,可以大幅度降低NO。排放。低NO。生物质燃烧机可将这一设想变成现实,由于低NO。生物质燃烧机投资小、见效快、适应性好,目前在电厂中正逐步得到广泛应用。
    我国要很好地处理好发展与环境保护、资源紧缺的矛盾,须在低NO。煤粉生物质颗粒燃烧机的开发上加大投入。对一些确有成效,能适合我国煤种特性的低NO。煤粉生物质颗粒燃烧机要做好推广应用工作,同时要加快无烟煤,劣质煤低NO。生物质颗粒燃烧机的开发。 (1)二级燃烧的空气量分配变化(生物质燃烧炉喉口与进NO喷口的空气量分配变化)

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