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1、会计学1燃煤锅炉低氮燃烧燃煤锅炉低氮燃烧(rnsho)改造技术原改造技术原理及方案分析解析理及方案分析解析第一页，共81页。目目 录录1 低氮燃烧的必要性低氮燃烧的必要性1.1 NOx生成类型生成类型1.2 低低NOx控制控制(kngzh)方法方法1.3 低氮燃烧必要性低氮燃烧必要性2 低氮燃烧的调整技术低氮燃烧的调整技术2.1 基本原理基本原理 2.2 低氧燃烧技术低氧燃烧技术2.3 分级配风技术分级配风技术2.4 配煤掺烧技术配煤掺烧技术 3 低氮燃烧改造低氮燃烧改造3.1 低低NOx燃烧器燃烧器3.2 空气分级的燃烧器布置空气分级的燃烧器布置3.3 烟煤锅炉低氮燃烧系统烟煤锅炉低氮燃烧系
2、统改造实例改造实例3.4 无烟煤锅炉低氮燃烧改无烟煤锅炉低氮燃烧改造要点造要点第1页/共81页第二页，共81页。1.1 NOx1.1 NOx生成生成生成生成(shn(shn chn chn)类型类型类型类型 氮氧化物是化石燃料与空气氮氧化物是化石燃料与空气(kngq)在高温燃烧时产生的，包括在高温燃烧时产生的，包括NOx（一氧化氮（一氧化氮(NO)、二氧化氮、二氧化氮(NO2)、氧化二氮、氧化二氮(N2O)等。在氮氧化物中，等。在氮氧化物中，NO占有占有90%以上，二氧化氮占以上，二氧化氮占5%-10%。NOX按生成机理的不同分为三类：热力型按生成机理的不同分为三类：热力型、快速型和燃料型，其
3、中燃料型占、快速型和燃料型，其中燃料型占60%95%。研究表明，煤中氮几乎全部以有机物的形式存在。形态主要是吡咯型、吡啶型和季氮，其中吡咯型氮和吡啶型氮是煤中氮的主要存在形式。研究表明，煤中氮几乎全部以有机物的形式存在。形态主要是吡咯型、吡啶型和季氮，其中吡咯型氮和吡啶型氮是煤中氮的主要存在形式。第2页/共81页第三页，共81页。1.1 NOx1.1 NOx生成生成生成生成(shn(shn chn chn)类型类型类型类型 热力型氮：空气中氮在高温下氧化热力型氮：空气中氮在高温下氧化(ynghu)产生产生在高温下总生成式为第3页/共81页第四页，共81页。1.1 NOx1.1 NOx生成生成生
4、成生成(shn(shn chn chn)类型类型类型类型 快速快速(kui s)型氮：型氮：在碳氢化合物燃料燃烧在燃料过浓时，由于燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的在碳氢化合物燃料燃烧在燃料过浓时，由于燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的CH自由基可以和空气中氮气反应生成自由基可以和空气中氮气反应生成HCN和和N，再进一步与氧气作用以极快的速度生成。，再进一步与氧气作用以极快的速度生成。第4页/共81页第五页，共81页。1.1 NOx1.1 NOx生成生成生成生成(shn(shn chn chn)类型类型类型类型 燃料型氮：由燃料中氮化合物在燃烧燃料型氮：由燃料中氮化合物在燃烧(rnsho)
5、中氧化而成。中氧化而成。煤燃烧煤燃烧(rnsho)中的氮中的氮化学化学煤氮的反应路线取决于氮的赋存形态及其所处的反应环境煤氮的反应路线取决于氮的赋存形态及其所处的反应环境!第5页/共81页第六页，共81页。1.1 NOx1.1 NOx生成生成生成生成(shn(shn chn chn)类型类型类型类型NOx生生成成(shn chn)和和破破坏坏的的化化学学途途径径第6页/共81页第七页，共81页。1.1 NOx1.1 NOx生成生成生成生成(shn(shn chn chn)类型类型类型类型 燃烧燃烧(rnsho)温度温度 热力型热力型 燃料燃料(rnlio)型型 快速型快速型第7页/共81页第八
6、页，共81页。1.2 1.2 低低低低NOxNOx控制控制控制控制(kngzh)(kngzh)方法方法方法方法低低NOx控制的一次措施：控制控制的一次措施：控制NOx的生成的生成1）低）低NOx燃烧器燃烧器2）空气分级（二段燃烧）空气分级（二段燃烧）3）燃料再燃（三段燃烧）燃料再燃（三段燃烧）低低NOx控制的二次措施：将生成的控制的二次措施：将生成的NOx还原还原4）SNCR炉内喷氨脱硝炉内喷氨脱硝5）SCR尾部尾部(wi b)烟气脱硝烟气脱硝第8页/共81页第九页，共81页。1.2 1.2 低低低低NOxNOx控制控制控制控制(kngzh)(kngzh)方法方法方法方法各种脱硝技术各种脱硝技
7、术(jsh)的脱硝效率的脱硝效率第9页/共81页第十页，共81页。1.3 1.3 低氮燃烧低氮燃烧低氮燃烧低氮燃烧(rnsho)(rnsho)的必要性的必要性的必要性的必要性 NOx减排,技术已不是障碍,关键要选择适合自己的技术;无论对于SCR或SNCR,先采用低氮燃烧技术,都可节约投资和运行成本;采用低NOx燃烧技术,大部分在役老机组都有较大的减排空间;近几年投运的新机组,大多已采用了先进的低氮燃烧技术，基本没有改造(gizo)空间，但还可通过燃烧优化降低NOx排放。第10页/共81页第十一页，共81页。2 2 低氮燃烧的调整技术低氮燃烧的调整技术低氮燃烧的调整技术低氮燃烧的调整技术(jsh
8、)(jsh)2.1 2.1 基本原理基本原理基本原理基本原理2.2 2.2 低氧燃烧技术低氧燃烧技术低氧燃烧技术低氧燃烧技术(jsh)(jsh)2.3 2.3 分级配风技术分级配风技术分级配风技术分级配风技术(jsh)(jsh)2.4 2.4 配煤掺烧技术配煤掺烧技术配煤掺烧技术配煤掺烧技术(jsh)(jsh)第11页/共81页第十二页，共81页。2.1 2.1 基本原理基本原理基本原理基本原理 低氮燃烧的基本低氮燃烧的基本低氮燃烧的基本低氮燃烧的基本(jbn)(jbn)原则：控制燃烧温度以减少原则：控制燃烧温度以减少原则：控制燃烧温度以减少原则：控制燃烧温度以减少“热力热力热力热力”型型型型
9、NOxNOx的生成，和（或）减少燃料氮与燃烧空气中氧的混合，通过形成富燃区域将燃料的生成，和（或）减少燃料氮与燃烧空气中氧的混合，通过形成富燃区域将燃料的生成，和（或）减少燃料氮与燃烧空气中氧的混合，通过形成富燃区域将燃料的生成，和（或）减少燃料氮与燃烧空气中氧的混合，通过形成富燃区域将燃料NOxNOx还原成还原成还原成还原成N2N2，以减少，以减少，以减少，以减少“燃料燃料燃料燃料”型型型型NOxNOx，在煤热解完成后，再将二次风分级送入以完成焦炭燃烧。，在煤热解完成后，再将二次风分级送入以完成焦炭燃烧。，在煤热解完成后，再将二次风分级送入以完成焦炭燃烧。，在煤热解完成后，再将二次风分级送入
10、以完成焦炭燃烧。安全稳定燃烧和减排安全稳定燃烧和减排安全稳定燃烧和减排安全稳定燃烧和减排NOxNOx恰好构成了一对矛盾，现行各种低恰好构成了一对矛盾，现行各种低恰好构成了一对矛盾，现行各种低恰好构成了一对矛盾，现行各种低NOxNOx燃烧方法对炉内火焰稳定性和燃料的完全燃烧程度都有明显不利的影响，因此选择合理的燃烧方法对炉内火焰稳定性和燃料的完全燃烧程度都有明显不利的影响，因此选择合理的燃烧方法对炉内火焰稳定性和燃料的完全燃烧程度都有明显不利的影响，因此选择合理的燃烧方法对炉内火焰稳定性和燃料的完全燃烧程度都有明显不利的影响，因此选择合理的NOxNOx控制措施必须兼顾燃烧经济性和安全性的影响。控
11、制措施必须兼顾燃烧经济性和安全性的影响。控制措施必须兼顾燃烧经济性和安全性的影响。控制措施必须兼顾燃烧经济性和安全性的影响。第12页/共81页第十三页，共81页。2.2 2.2 低氧燃烧低氧燃烧低氧燃烧低氧燃烧(rnsho)(rnsho)技术技术技术技术 氧量对氧量对NOx排放排放(pi fn)的影响的影响第13页/共81页第十四页，共81页。2.2 2.2 低氧燃烧低氧燃烧低氧燃烧低氧燃烧(rnsho)(rnsho)技术技术技术技术氧氧量量对对NOx和和热热效效率率的的影影响响(yngxing)（660MW)130mg/m3/O2第14页/共81页第十五页，共81页。2.2 2.2 低氧燃烧
12、低氧燃烧低氧燃烧低氧燃烧(rnsho)(rnsho)技术技术技术技术某某300MW贫煤锅炉氧量对贫煤锅炉氧量对NOx和热损失和热损失(snsh)影响影响第15页/共81页第十六页，共81页。2.2 2.2 低氧燃烧低氧燃烧低氧燃烧低氧燃烧(rnsho)(rnsho)技术技术技术技术低氧燃烧技术存在的问题低氧燃烧技术存在的问题(wnt)：飞灰可燃物升高飞灰可燃物升高 锅炉热效率有可能下降锅炉热效率有可能下降 结渣、高温腐蚀、高温氧化等不利因素增加结渣、高温腐蚀、高温氧化等不利因素增加 壁温有可能超温壁温有可能超温 汽温可能超温或欠温汽温可能超温或欠温第16页/共81页第十七页，共81页。2.2
13、2.2 低氧燃烧低氧燃烧低氧燃烧低氧燃烧(rnsho)(rnsho)技术技术技术技术如何实现低氧燃烧：如何实现低氧燃烧：采用更细的煤粉细度采用更细的煤粉细度 保证均匀的风粉分配保证均匀的风粉分配 合理的配煤掺烧方案合理的配煤掺烧方案实现方法：实现方法：通过通过(tnggu)燃烧优化试验，在经济性、安全性和低燃烧优化试验，在经济性、安全性和低NOx排放之间取得平衡，得到经济运行氧量曲线。排放之间取得平衡，得到经济运行氧量曲线。第17页/共81页第十八页，共81页。2.3 2.3 分级分级分级分级(fn j)(fn j)配风技术配风技术配风技术配风技术 （1）轴向空气分级燃烧 在燃烧器上方一定位置
14、处开设一层或多层燃尽风喷口，将助燃空气沿炉膛轴向分级送入炉内。在第一阶段，将供入炉膛的空气量减少到总燃烧空气量的70%75%左右，燃料(rnlio)先在贫氧条件下燃烧。此时第一燃烧区内过剩空气系数1的富氧条件下完成燃烧过程。第18页/共81页第十九页，共81页。2.3 2.3 分级分级分级分级(fn j)(fn j)配风技术配风技术配风技术配风技术“火上风”喷口一次风煤粉和二次风:0.80.9:1.11.2轴向空气轴向空气(kngq)分级燃烧分级燃烧第19页/共81页第二十页，共81页。2.3 2.3 分级分级分级分级(fn j)(fn j)配风技术配风技术配风技术配风技术第20页/共81页第
15、二十一页，共81页。2.3 2.3 分级分级分级分级(fn j)(fn j)配风技术配风技术配风技术配风技术（2）径向空气分级燃烧）径向空气分级燃烧 将二次风射流轴线向水冷壁偏转一定角度，形成一次风煤粉气流在内，二次风在外的径向分级燃烧。此时，沿炉膛水平径向把煤粉的燃烧区域分成位于炉膛中心的贫氧区和水冷壁附近的富氧区。由于二次风射流向水冷壁偏转，推迟了二次风与一次风的混合，降低了燃烧中心氧气浓度，使燃烧中心将二次风射流轴线向水冷壁偏转一定角度，形成一次风煤粉气流在内，二次风在外的径向分级燃烧。此时，沿炉膛水平径向把煤粉的燃烧区域分成位于炉膛中心的贫氧区和水冷壁附近的富氧区。由于二次风射流向水冷
16、壁偏转，推迟了二次风与一次风的混合，降低了燃烧中心氧气浓度，使燃烧中心1，煤粉在缺氧条件下燃烧，抑制了，煤粉在缺氧条件下燃烧，抑制了NOx 的生成。由于在水冷壁附近形成氧化性气氛，可防止或减轻水冷壁的高温腐蚀和结焦。同时的生成。由于在水冷壁附近形成氧化性气氛，可防止或减轻水冷壁的高温腐蚀和结焦。同时,在一次风和炉膛水冷壁之间形成一层风膜在一次风和炉膛水冷壁之间形成一层风膜,达到风包粉的效果达到风包粉的效果,同样同样(tngyng)起到了防止炉内防结渣的目的。起到了防止炉内防结渣的目的。第21页/共81页第二十二页，共81页。2.3 2.3 分级分级分级分级(fn j)(fn j)配风技术配风技
17、术配风技术配风技术径向空气径向空气(kngq)分级燃烧分级燃烧第22页/共81页第二十三页，共81页。2.3 2.3 分级分级分级分级(fn j)(fn j)配风技术配风技术配风技术配风技术 通过燃烧优化试验方法，在炉膛轴向形成下部富燃料通过燃烧优化试验方法，在炉膛轴向形成下部富燃料(rnlio)、贫氧；上部富氧、贫燃料、贫氧；上部富氧、贫燃料(rnlio)的燃烧方式。的燃烧方式。燃烬风调整燃烬风调整 周界风调整周界风调整 二次风配风调整二次风配风调整 关于三次风关于三次风第23页/共81页第二十四页，共81页。2.3 2.3 分级分级分级分级(fn j)(fn j)配风技术配风技术配风技术配
18、风技术低低负负荷荷(fh)工工况况的的燃燃烬烬风风调调整整结结果果第24页/共81页第二十五页，共81页。2.3 2.3 分级分级分级分级(fn j)(fn j)配风技术配风技术配风技术配风技术第25页/共81页第二十六页，共81页。2.3 2.3 分级分级分级分级(fn j)(fn j)配风技术配风技术配风技术配风技术 周界风提供煤粉燃烧初期所需的氧量，以及用于保护燃烧器，改变周界风相当于改变二次风沿炉膛轴向的分配。减少周界风量，燃烧器区域的氧化性气氛变弱，还原性气氛增强，燃烧器区生成的NOx量降低。周界风调整(tiozhng)要考虑煤粉的着火距离和燃烧器的安全。第26页/共81页第二十七页
19、，共81页。2.3 2.3 分级分级分级分级(fn j)(fn j)配风技术配风技术配风技术配风技术周周界界风风调调整整(tiozhng)试试验验结结果果结论结论(jiln)：适当关小周界风：适当关小周界风第27页/共81页第二十八页，共81页。2.3 2.3 分级分级分级分级(fn j)(fn j)配风技术配风技术配风技术配风技术300MW贫煤锅炉贫煤锅炉(gul)配风试验结果配风试验结果第28页/共81页第二十九页，共81页。2.3 2.3 分级分级分级分级(fn j)(fn j)配风技术配风技术配风技术配风技术 增加运行磨煤机，即增加三次风量，相当于形成分级(fn j)燃烧，在某种程度上
20、对降低NOx是有利的，但对飞灰可燃物和锅炉热效率有不利影响。第29页/共81页第三十页，共81页。2.3 2.3 分级分级分级分级(fn j)(fn j)配风技术配风技术配风技术配风技术 也有学者认为三次风的存在导致了相当数量的也有学者认为三次风的存在导致了相当数量的NOx生成，对降低生成，对降低NOx不利，主要是三次风细粉中的燃料氮在大过剩空气系数下氧化造成，并得到一些试验不利，主要是三次风细粉中的燃料氮在大过剩空气系数下氧化造成，并得到一些试验(shyn)证明。证明。因此，三次风是否有利于降低因此，三次风是否有利于降低NOx，需要根据锅炉的实际情况，如煤种、三次风带粉量、三次风处的过量空气
21、系数等，通过试验，需要根据锅炉的实际情况，如煤种、三次风带粉量、三次风处的过量空气系数等，通过试验(shyn)确定。确定。第30页/共81页第三十一页，共81页。2.3 2.3 分级分级分级分级(fn j)(fn j)配风技术配风技术配风技术配风技术 磨煤机停运时，提高并投入三次风冷却风，相当于增加了燃烬风，则对降低磨煤机停运时，提高并投入三次风冷却风，相当于增加了燃烬风，则对降低NOx是有利的；是有利的；某某300MW机组机组(jz)锅炉的三次风冷却风管从锅炉的三次风冷却风管从1544.5改造为改造为2735，NOx排放下降排放下降100mg/m3，但效率略有降低。，但效率略有降低。第31页
22、/共81页第三十二页，共81页。2.4 2.4 配煤掺烧技术配煤掺烧技术配煤掺烧技术配煤掺烧技术(jsh)(jsh)不同不同(b tn)煤种的煤种的NOx排放排放燃用高挥发分，低氮分的煤有利于降低锅炉燃用高挥发分，低氮分的煤有利于降低锅炉(gul)NOx的排放。的排放。第32页/共81页第三十三页，共81页。2.4 2.4 配煤掺烧技术配煤掺烧技术配煤掺烧技术配煤掺烧技术(jsh)(jsh)神华神华(shn hu)煤中优混煤掺烧比例煤中优混煤掺烧比例（）（）NOx(mg/m3)第33页/共81页第三十四页，共81页。2.4 2.4 配煤掺烧技术配煤掺烧技术配煤掺烧技术配煤掺烧技术(jsh)(j
23、sh)烟煤烟煤(ynmi)占占25%时的时的NOx排放较低排放较低第34页/共81页第三十五页，共81页。3 3 低氮燃烧改造低氮燃烧改造低氮燃烧改造低氮燃烧改造 3.1 3.1 低低低低NOxNOx燃烧器燃烧器燃烧器燃烧器 3.2 3.2 空气分级的燃烧器布置空气分级的燃烧器布置空气分级的燃烧器布置空气分级的燃烧器布置 3.3 3.3 烟煤烟煤烟煤烟煤(ynmi)(ynmi)锅炉低氮燃烧系统改造实例锅炉低氮燃烧系统改造实例锅炉低氮燃烧系统改造实例锅炉低氮燃烧系统改造实例 3.4 3.4 无烟煤无烟煤无烟煤无烟煤(ynmi)(ynmi)锅炉低氮燃烧改造要点锅炉低氮燃烧改造要点锅炉低氮燃烧改造要
24、点锅炉低氮燃烧改造要点第35页/共81页第三十六页，共81页。3 3 低氮燃烧低氮燃烧低氮燃烧低氮燃烧(rnsho)(rnsho)改造改造改造改造 煤中氮析出机理研究表明：煤中氮析出机理研究表明：烟煤烟煤(ynmi)中挥发分氮占主要比例，控制烟中挥发分氮占主要比例，控制烟煤煤(ynmi)NOx的生成主要是控制挥发分氮。的生成主要是控制挥发分氮。烟煤烟煤(ynmi)挥发分氮的析出速度很快，因此挥发分氮的析出速度很快，因此主要是要控制烟煤主要是要控制烟煤(ynmi)的着火初期的着火初期NOx析出。析出。控制烟煤控制烟煤(ynmi)NOx，空气分级是非常有效的，空气分级是非常有效的措施。措施。第36
25、页/共81页第三十七页，共81页。3 3 低氮燃烧低氮燃烧低氮燃烧低氮燃烧(rnsho)(rnsho)改造改造改造改造烟煤锅炉低氮燃烧系统烟煤锅炉低氮燃烧系统(xtng)改造包括两个方面改造包括两个方面:选用低选用低NOx燃烧器燃烧器 在燃烧器布置上强化空气分级在燃烧器布置上强化空气分级第37页/共81页第三十八页，共81页。3.1 3.1 低低低低NOxNOx燃烧器（燃烧器（燃烧器（燃烧器（LNBLNB）技术关键：借燃烧器不同结构控制煤粉着火并组织技术关键：借燃烧器不同结构控制煤粉着火并组织(zzh)好好“分段分段”燃烧燃烧。（1）热回流型燃烧器，如）热回流型燃烧器，如WR型燃烧器、双通道大
26、速差燃烧器等；型燃烧器、双通道大速差燃烧器等；（2）浓淡偏差型燃烧器，如）浓淡偏差型燃烧器，如PM燃烧器等；燃烧器等；（3）浓淡偏差热回流型燃烧器，如稳燃罩燃烧器；）浓淡偏差热回流型燃烧器，如稳燃罩燃烧器；（4）双调风旋流燃烧器）双调风旋流燃烧器（5）烟气再循环低）烟气再循环低NOx燃烧器燃烧器第38页/共81页第三十九页，共81页。3.1 3.1 低低低低NOxNOx燃烧器（燃烧器（燃烧器（燃烧器（LNBLNB）（1）热回流）热回流(hu li)型燃烧器型燃烧器第39页/共81页第四十页，共81页。3.1 3.1 低低低低NOxNOx燃烧器（燃烧器（燃烧器（燃烧器（LNBLNB）（2）浓淡偏
27、差型燃烧器）浓淡偏差型燃烧器 包括包括(boku)上下浓淡型和水平浓淡型上下浓淡型和水平浓淡型第40页/共81页第四十一页，共81页。3.1 3.1 低低低低NOxNOx燃烧器（燃烧器（燃烧器（燃烧器（LNBLNB）（2）浓淡）浓淡(nngdn)偏差型偏差型PM燃烧器（三菱公司）燃烧器（三菱公司）第41页/共81页第四十二页，共81页。3.1 3.1 低低低低NOxNOx燃烧器（燃烧器（燃烧器（燃烧器（LNBLNB）（2）浓淡偏差型立式旋风）浓淡偏差型立式旋风(xunfng)分离燃烧器（分离燃烧器（FW公司，公司，W型炉）型炉）第42页/共81页第四十三页，共81页。3.1 3.1 低低低低N
28、OxNOx燃烧器（燃烧器（燃烧器（燃烧器（LNBLNB）（2）浓淡）浓淡(nngdn)偏差型撞击式（浙大）偏差型撞击式（浙大）第43页/共81页第四十四页，共81页。3.1 3.1 低低低低NOxNOx燃烧器（燃烧器（燃烧器（燃烧器（LNBLNB）（2）浓淡偏差型带稳燃挡板）浓淡偏差型带稳燃挡板(dn bn)（清华）（清华）第44页/共81页第四十五页，共81页。3.1 3.1 低低低低NOxNOx燃烧器（燃烧器（燃烧器（燃烧器（LNBLNB）（2）浓淡偏差）浓淡偏差(pinch)型多重富集型型多重富集型MELNB（清华）（清华）第45页/共81页第四十六页，共81页。3.1 3.1 低低低低
29、NOxNOx燃烧器（燃烧器（燃烧器（燃烧器（LNBLNB）几种燃烧器的计算机模拟几种燃烧器的计算机模拟(mn)结果：结果：第46页/共81页第四十七页，共81页。3.1 3.1 低低低低NOxNOx燃烧器（燃烧器（燃烧器（燃烧器（LNBLNB）（4）双调风旋流）双调风旋流(xun li)燃烧器燃烧器第47页/共81页第四十八页，共81页。3.1 3.1 低低低低NOxNOx燃烧器（燃烧器（燃烧器（燃烧器（LNBLNB）（4）DRBXCL型（型（B-W公司公司(n s)）第48页/共81页第四十九页，共81页。3.1 3.1 低低低低NOxNOx燃烧器（燃烧器（燃烧器（燃烧器（LNBLNB）（4
30、）DRB4ZTM型（型（B-W公司公司(n s)）第49页/共81页第五十页，共81页。3.1 3.1 低低低低NOxNOx燃烧器（燃烧器（燃烧器（燃烧器（LNBLNB）（4）DRB4ZTM型（型（B-W公司公司(n s)）第50页/共81页第五十一页，共81页。3.1 3.1 低低低低NOxNOx燃烧器（燃烧器（燃烧器（燃烧器（LNBLNB）（4）CF/SF型（型（FW公司公司(n s)）第51页/共81页第五十二页，共81页。3.1 3.1 低低低低NOxNOx燃烧器（燃烧器（燃烧器（燃烧器（LNBLNB）（4）CF/SF型（型（FW公司公司(n s)）第52页/共81页第五十三页，共81
31、页。3.1 3.1 低低低低NOxNOx燃烧器（燃烧器（燃烧器（燃烧器（LNBLNB）（4）VF/SF型（型（FW公司公司(n s)）第53页/共81页第五十四页，共81页。3.1 3.1 低低低低NOxNOx燃烧器（燃烧器（燃烧器（燃烧器（LNBLNB）（4）NR系列系列(xli)燃烧器（燃烧器（BHK公司）公司）第54页/共81页第五十五页，共81页。3.1 3.1 低低低低NOxNOx燃烧器（燃烧器（燃烧器（燃烧器（LNBLNB）（4）NR系列系列(xli)燃烧器（燃烧器（BHK公司）公司）第55页/共81页第五十六页，共81页。3.1 3.1 低低低低NOxNOx燃烧器（燃烧器（燃烧器
32、（燃烧器（LNBLNB）（4）LNASB低低NOx燃烧器（三井巴布科克公司燃烧器（三井巴布科克公司(n s)）第56页/共81页第五十七页，共81页。3.1 3.1 低低低低NOxNOx燃烧器（燃烧器（燃烧器（燃烧器（LNBLNB）（4）Opti-FlowTM低低NOx燃烧器（燃烧器（ABT公司公司(n s)）第57页/共81页第五十八页，共81页。3.1 3.1 低低低低NOxNOx燃烧器（燃烧器（燃烧器（燃烧器（LNBLNB）（4）径向径向(jn xin)浓淡旋流煤粉燃烧器（秦裕琨等）浓淡旋流煤粉燃烧器（秦裕琨等）第58页/共81页第五十九页，共81页。3.1 3.1 低低低低NOxNOx
33、燃烧器（燃烧器（燃烧器（燃烧器（LNBLNB）（4）可控浓淡可控浓淡(nngdn)分离旋流燃烧器（浙大）分离旋流燃烧器（浙大）第59页/共81页第六十页，共81页。3.1 3.1 低低低低NOxNOx燃烧器（燃烧器（燃烧器（燃烧器（LNBLNB）低低NOx燃烧器特点燃烧器特点(tdin)：第60页/共81页第六十一页，共81页。3.1 3.1 低低低低NOxNOx燃烧器（燃烧器（燃烧器（燃烧器（LNBLNB）（5）烟气烟气(yn q)再循环低再循环低NOx燃烧器（三菱公司）燃烧器（三菱公司）第61页/共81页第六十二页，共81页。3.2 3.2 空气分级空气分级空气分级空气分级(fn j)(f
34、n j)的燃烧器布置的燃烧器布置的燃烧器布置的燃烧器布置 强化空气分级燃烧的主要形式：强化空气分级燃烧的主要形式：强化空气分级燃烧的主要形式：强化空气分级燃烧的主要形式：（1 1）整体炉膛分级燃烧系统即）整体炉膛分级燃烧系统即）整体炉膛分级燃烧系统即）整体炉膛分级燃烧系统即OFAOFA系统，整体炉膛分级燃烧系统以轴向空气分级燃烧为基础系统，整体炉膛分级燃烧系统以轴向空气分级燃烧为基础系统，整体炉膛分级燃烧系统以轴向空气分级燃烧为基础系统，整体炉膛分级燃烧系统以轴向空气分级燃烧为基础(jch)(jch)。（2 2）同轴燃烧系统）同轴燃烧系统）同轴燃烧系统）同轴燃烧系统CFSCFS以径向空气分级燃
35、烧技术为基础以径向空气分级燃烧技术为基础以径向空气分级燃烧技术为基础以径向空气分级燃烧技术为基础(jch)(jch)。（3 3）低）低）低）低NOxNOx同轴燃烧系统同轴燃烧系统同轴燃烧系统同轴燃烧系统LNCFSLNCFS，不仅在炉膛轴向，同时，不仅在炉膛轴向，同时，不仅在炉膛轴向，同时，不仅在炉膛轴向，同时在燃烧器区域的炉膛径向实现分级燃烧。在燃烧器区域的炉膛径向实现分级燃烧。在燃烧器区域的炉膛径向实现分级燃烧。在燃烧器区域的炉膛径向实现分级燃烧。（4 4）TFS2000TFS2000燃烧系统（燃烧系统（燃烧系统（燃烧系统（CECE公司），采用紧靠最上层一次风煤粉喷口的紧凑布置燃尽风（公司）
36、，采用紧靠最上层一次风煤粉喷口的紧凑布置燃尽风（公司），采用紧靠最上层一次风煤粉喷口的紧凑布置燃尽风（公司），采用紧靠最上层一次风煤粉喷口的紧凑布置燃尽风（CCOFACCOFA）和远离最上层一次风煤粉喷口的多层分离燃尽风（）和远离最上层一次风煤粉喷口的多层分离燃尽风（）和远离最上层一次风煤粉喷口的多层分离燃尽风（）和远离最上层一次风煤粉喷口的多层分离燃尽风（SOFASOFA）的多级）的多级）的多级）的多级OFAOFA与与与与CFSCFS的组合形式。的组合形式。的组合形式。的组合形式。第62页/共81页第六十三页，共81页。3.1 3.1 空气空气空气空气(kngq)(kngq)分级的燃烧器布置
37、分级的燃烧器布置分级的燃烧器布置分级的燃烧器布置 强化空气分级燃烧的主要强化空气分级燃烧的主要强化空气分级燃烧的主要强化空气分级燃烧的主要(zhyo)(zhyo)形式：形式：形式：形式：第63页/共81页第六十四页，共81页。3.2 3.2 空气分级空气分级空气分级空气分级(fn j)(fn j)的燃烧器布置的燃烧器布置的燃烧器布置的燃烧器布置典典型型(dinxng)的的偏偏转转二二次次风风系系统统炉炉内内布布置置第64页/共81页第六十五页，共81页。3.2 3.2 空气空气空气空气(kngq)(kngq)分级的燃烧器布置分级的燃烧器布置分级的燃烧器布置分级的燃烧器布置典典型型的的偏偏转转(
38、pinzhun)二二次次风风系系统统燃燃烧烧器器组组件件第65页/共81页第六十六页，共81页。3.2 3.2 空气分级空气分级空气分级空气分级(fn j)(fn j)的燃烧器布置的燃烧器布置的燃烧器布置的燃烧器布置TSI2000 燃烧燃烧(rnsho)系统：融合几种直流燃烧系统：融合几种直流燃烧(rnsho)器减排技术措施于一体，可以降低器减排技术措施于一体，可以降低NOx50%70。控制(kngzh)提前析出挥发份 水平偏置的二次风 两级布置的燃烬风 控制(kngzh)活性分区风量第66页/共81页第六十七页，共81页。3.3 3.3 烟煤锅炉低氮燃烧系统烟煤锅炉低氮燃烧系统烟煤锅炉低氮燃
39、烧系统烟煤锅炉低氮燃烧系统(xt(xt ng)ng)改造实例改造实例改造实例改造实例低氮燃烧系统改造可能出现的技术问题：低氮燃烧系统改造可能出现的技术问题：飞灰可燃物含量增大飞灰可燃物含量增大 水冷壁腐蚀水冷壁腐蚀 炉内结渣与沾污炉内结渣与沾污(zhn w)模式的改变模式的改变 汽温和壁温变化汽温和壁温变化 烟温偏差增大烟温偏差增大第67页/共81页第六十八页，共81页。3.3 3.3 烟煤锅炉低氮燃烧系统改造烟煤锅炉低氮燃烧系统改造烟煤锅炉低氮燃烧系统改造烟煤锅炉低氮燃烧系统改造(g(g izo)izo)实例实例实例实例低氮燃烧系统改造实例低氮燃烧系统改造实例(shl)：黄埔电厂：黄埔电厂2
40、300MW直流锅炉直流锅炉 采用带有SOFA风的炉内空气深度(shnd)分级燃烧系统。考虑风包粉模式 下部燃烧系统的大格局不变（大风箱结构不变）。深度(shnd)空气分级系统与下部多切圆燃烧系统结合深度(shnd)脱硝。第68页/共81页第六十九页，共81页。3.3 3.3 烟煤锅炉低氮燃烧系统烟煤锅炉低氮燃烧系统烟煤锅炉低氮燃烧系统烟煤锅炉低氮燃烧系统(xt(xt ng)ng)改造实例改造实例改造实例改造实例低氮燃烧系统改造实例低氮燃烧系统改造实例(shl)：黄埔电厂：黄埔电厂2300MW直流锅炉直流锅炉 改造设计本着在现有条件下安全可靠的原则，充分利用现有设备，实现大容量燃煤锅炉NOx 排
41、放浓度降低，即从目前的800 多mg/Nm3左右下降到 300400mg/Nm3。锅炉具有高的热效率，飞灰含碳量得到良好的控制，且炉内结渣得到控制，没有高温腐蚀增加等趋势，汽温汽压出力达额定值。改造采用分隔燃尽风（SOFA）的空气分级方案。炉内燃烧(rnsho)布置大格局方面，采用深度空气分级技术，紧靠型燃尽风（CCOFA）与分离燃尽风（SOFA）结合。第69页/共81页第七十页，共81页。3.3 3.3 烟煤锅炉低氮燃烧烟煤锅炉低氮燃烧烟煤锅炉低氮燃烧烟煤锅炉低氮燃烧(rnsho)(rnsho)系统改造实例系统改造实例系统改造实例系统改造实例低氮燃烧低氮燃烧(rnsho)系统改造实例：黄埔电
42、厂系统改造实例：黄埔电厂2300MW直流锅炉直流锅炉 为防止由于炉膛下部由于处于强还原性气氛引起炉膛水冷壁高温腐蚀和结渣事故的发生，下部燃烧器组采用不等切圆的复合型多功能直流系统。为防止由于炉膛下部由于处于强还原性气氛引起炉膛水冷壁高温腐蚀和结渣事故的发生，下部燃烧器组采用不等切圆的复合型多功能直流系统。不等切圆复合型多功能直流燃烧系统中各二次风的偏转角度各不相同，分离布置燃尽风的水平偏转角度可调。不等切圆复合型多功能直流燃烧系统中各二次风的偏转角度各不相同，分离布置燃尽风的水平偏转角度可调。可在炉内的水平方向形成分级燃烧，中心区域为高燃烧强度区，水冷壁周围为具有可在炉内的水平方向形成分级燃烧
43、，中心区域为高燃烧强度区，水冷壁周围为具有(jyu)较高氧浓度，较低温度，低的较高氧浓度，较低温度，低的CO含量和低的颗粒浓度，从而起到防止结渣和高温腐蚀的作用。含量和低的颗粒浓度，从而起到防止结渣和高温腐蚀的作用。第70页/共81页第七十一页，共81页。3.3 3.3 烟煤锅炉低氮燃烧系统改造烟煤锅炉低氮燃烧系统改造烟煤锅炉低氮燃烧系统改造烟煤锅炉低氮燃烧系统改造(g(g izo)izo)实例实例实例实例低氮燃烧系统改造实例低氮燃烧系统改造实例(shl)：黄埔电厂：黄埔电厂2300MW直流锅炉直流锅炉 采用采用SOFA三层布置有利于使三层布置有利于使SOFA不全投条件下，不全投条件下，SOF
44、A的中心标高提高，而且在后部风道面积一定的条件下，的中心标高提高，而且在后部风道面积一定的条件下，SOFA的风速更高，从而达到降低的风速更高，从而达到降低NOx 的效果更好。的效果更好。SOFA风采用三层布置相对于两层布置来说，各风采用三层布置相对于两层布置来说，各SOFA风喷口风喷口(pn ku)的高宽比较小，有利于保证的高宽比较小，有利于保证SOFA风的刚性，提高风的刚性，提高SOFA风的穿透性，从而降低风的穿透性，从而降低NOx和飞灰含碳量。和飞灰含碳量。利用数值模拟手段进行了低利用数值模拟手段进行了低NOx燃烧技术的设计验证，关键参数优化。燃烧技术的设计验证，关键参数优化。第71页/共
45、81页第七十二页，共81页。3.3 3.3 烟煤烟煤烟煤烟煤(ynmi)(ynmi)锅炉低氮燃烧系统改造实例锅炉低氮燃烧系统改造实例锅炉低氮燃烧系统改造实例锅炉低氮燃烧系统改造实例低氮燃烧系统改造低氮燃烧系统改造(gizo)实例：黄埔电厂实例：黄埔电厂2300MW直流锅炉直流锅炉三维可摆动三维可摆动(bidng)SOFA燃烧器燃烧器第72页/共81页第七十三页，共81页。3.3 3.3 烟煤烟煤烟煤烟煤(ynmi)(ynmi)锅炉低氮燃烧系统改造实例锅炉低氮燃烧系统改造实例锅炉低氮燃烧系统改造实例锅炉低氮燃烧系统改造实例低氮燃烧系统低氮燃烧系统(xtng)改造实例：黄埔电厂改造实例：黄埔电厂2
46、300MW直流锅炉直流锅炉一些主要的关键参数选择：一些主要的关键参数选择：炉膛出口炉膛出口(ch ku)过量空气系数：过量空气系数：1.2 CCOFA风率：总风量的风率：总风量的510%。SOFA风量：总风量的风量：总风量的20左右。左右。SOFA高度：保证煤粉燃尽距离，与主燃区分离布置，间隔距离较远。高度：保证煤粉燃尽距离，与主燃区分离布置，间隔距离较远。SOFA上下摆动上下摆动30度，左右摆动度，左右摆动15度。度。SOFA采用三层布置。采用三层布置。下部二次风喷口缩小，采用偏转二次风，偏转角优化。下部二次风喷口缩小，采用偏转二次风，偏转角优化。第73页/共81页第七十四页，共81页。3.
47、3 3.3 烟煤烟煤烟煤烟煤(ynmi)(ynmi)锅炉低氮燃烧系统改造实例锅炉低氮燃烧系统改造实例锅炉低氮燃烧系统改造实例锅炉低氮燃烧系统改造实例低氮燃烧系统改造低氮燃烧系统改造(gizo)实例：黄埔电厂实例：黄埔电厂2300MW直流锅炉直流锅炉改造效果：改造效果：改造前满负荷下锅炉的改造前满负荷下锅炉的NOx排放浓度为排放浓度为850.37 mg/Nm3（三磨运行），而改造后三磨运行的（三磨运行），而改造后三磨运行的6锅炉的锅炉的NOx排放浓度为排放浓度为437.5 mg/Nm3，减排，减排48.6；环保环保cems在线监测结果表明在线监测结果表明5，6炉的混合烟气炉的混合烟气NOx排放通
48、常在排放通常在280400mg/Nm3；改造前后飞灰含碳量基本持平，水冷壁安全性提高后可实现改造前后飞灰含碳量基本持平，水冷壁安全性提高后可实现(shxin)低氧燃烧，锅炉效率有所升高。低氧燃烧，锅炉效率有所升高。炉内无明显结渣、高温腐蚀，炉膛水冷壁没有超温现象，炉膛出口烟温偏差炉内无明显结渣、高温腐蚀，炉膛水冷壁没有超温现象，炉膛出口烟温偏差30以下，锅炉汽温汽压出力均达设计值。以下，锅炉汽温汽压出力均达设计值。第74页/共81页第七十五页，共81页。3.4 3.4 无烟煤锅炉低氮燃烧改造无烟煤锅炉低氮燃烧改造无烟煤锅炉低氮燃烧改造无烟煤锅炉低氮燃烧改造(g(g izo)izo)要点要点要点
49、要点无烟煤锅炉无烟煤锅炉(gul)特点：特点：NOx排放浓度高排放浓度高第75页/共81页第七十六页，共81页。3.4 3.4 无烟煤锅炉无烟煤锅炉无烟煤锅炉无烟煤锅炉(gul)(gul)低氮燃烧改造要点低氮燃烧改造要点低氮燃烧改造要点低氮燃烧改造要点第76页/共81页第七十七页，共81页。3.4 3.4 无烟煤锅炉无烟煤锅炉无烟煤锅炉无烟煤锅炉(gul)(gul)低氮燃烧改造要点低氮燃烧改造要点低氮燃烧改造要点低氮燃烧改造要点无烟煤锅炉特点：无烟煤锅炉特点：飞灰可燃物含量飞灰可燃物含量(hnling)高高 燃烧稳定性较弱燃烧稳定性较弱 煤种复杂煤种复杂 因此，无烟煤锅炉低氮燃烧改造相对于烟煤
50、锅炉来说要困难一些，改造不好容易带来锅炉效率降低和燃烧稳定性变差。因此，无烟煤锅炉低氮燃烧改造相对于烟煤锅炉来说要困难一些，改造不好容易带来锅炉效率降低和燃烧稳定性变差。第77页/共81页第七十八页，共81页。3.4 3.4 无烟煤锅炉低氮燃烧改造无烟煤锅炉低氮燃烧改造无烟煤锅炉低氮燃烧改造无烟煤锅炉低氮燃烧改造(g(g izo)izo)要点要点要点要点无烟煤锅炉低氮燃烧改造要点：无烟煤锅炉低氮燃烧改造要点：采用浓淡分离等有助于稳燃的低采用浓淡分离等有助于稳燃的低NOx燃烧器燃烧器 加装侧边风实现径向空气分级加装侧边风实现径向空气分级 改造三次风系统，减少三次风带改造三次风系统，减少三次风带(