宜昌化工熱電廠鍋爐低氮燃燒器改造方案-在線瀏覽
2025-06-13 06:24本頁面
【正文】 硫Sf%6分析水分Wf%7外部水分WWZ%8全水分Wn9灰分Af%10可燃基揮發(fā)分Vr%11低位發(fā)熱值MJ/kg12高位發(fā)熱量MJ/kg13焦?jié)n特性4514鍋爐設(shè)計(jì)耗煤量t/h15鍋爐實(shí)際耗煤量t/h注：240噸鍋爐燃料特性：煙煤，以平頂山“香山礦”和“五七礦”1:1混合 燃燒設(shè)備 原鍋爐爐膛布置2臺鍋爐都是武漢鍋爐廠的產(chǎn)品，在外形、主要參數(shù)一致情況，個別略有差別，由于檔案室現(xiàn)存資料不全，因此將兩臺爐作為一樣的結(jié)構(gòu)與參數(shù)考慮。3臺爐膛斷面為近似方形，采用乏氣系統(tǒng)，燃燒器采用四角布置切向燃燒方式，鍋爐共配置2臺鋼球磨。每角燃燒器各有二次風(fēng)門擋板5組，均由電動執(zhí)行器控制，燃燒器噴嘴除了下二次風(fēng)及一次風(fēng)不擺動外，其余噴嘴均可擺動。圖1 改造前煤粉燃燒器示意圖表2 煤粉燃燒器設(shè)計(jì)參數(shù)項(xiàng) 目風(fēng)率（%）風(fēng)速（m/s）風(fēng)溫（℃）一次風(fēng)70二次風(fēng)310爐膛漏風(fēng)－30 改造目的鍋爐實(shí)際運(yùn)行過程中存在及需要解決的問題：1) 通過對鍋爐燃燒系統(tǒng)及制粉系統(tǒng)設(shè)備改造，將鍋爐氮氧化物排放降低到350mg/Nm3，鍋爐的效率將保持不變。3) 改造后的鍋爐運(yùn)行必須具有安全性，經(jīng)濟(jì)性及可操作性。改造后鍋爐的控制模式基本維持不變，燃燒火焰更穩(wěn)定。各項(xiàng)性能指標(biāo)須同時(shí)保證。5℃，減溫水量不大于原設(shè)計(jì)值。3 主要設(shè)計(jì)研究依據(jù)l JB 104402004 大型煤粉鍋爐爐膛及燃燒器性能設(shè)計(jì)規(guī)范l 鍋爐機(jī)組熱力計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)方法．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1976l DL/T 4352004電站煤粉鍋爐爐膛防爆規(guī)程l DL/T 51212000 火力發(fā)電廠煙風(fēng)煤粉管道設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程l 中國動力工程學(xué)會 主編．火力發(fā)電設(shè)備技術(shù)手冊．北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2000l 電站鍋爐手冊．胡蔭平．北京：中國電力出版社，2005l 撫順熱電運(yùn)行規(guī)程、鍋爐圖紙l 《小型熱電站實(shí)用設(shè)計(jì)手冊》編寫組．小型熱電站實(shí)用設(shè)計(jì)手冊．北京：水利電力出版社，1988l 火力發(fā)電廠煤粉制備系統(tǒng)設(shè)計(jì)和計(jì)算方法．北京：中國電力出版社，1999l GB1018488《電站鍋爐性能試驗(yàn)規(guī)程》中國電力出版社 4 NOx生成和低NOx控制技術(shù) NOx生成機(jī)理NOx有3種生成機(jī)理第一種為熱力型，系由氮與氧在較高溫度下反應(yīng)生成，該反應(yīng)一般在1500℃以上進(jìn)行，其生成量與溫度、在高溫區(qū)停留時(shí)間以及氧的分壓有關(guān)。由于熱力型NO生成的活化能很高，在1500℃以下幾乎觀測不到NO的生成反應(yīng)。對煤粉鍋爐來說，當(dāng)燃燒溫度在1350℃時(shí)，爐內(nèi)生成的NOx幾乎100%為燃料型，當(dāng)燃燒溫度為1600℃時(shí)，熱力型NOx可占生成總量的25%～30%。煤中的氮原子與各種碳?xì)浠衔锝Y(jié)合成氮的環(huán)狀或鏈狀化合物，如C5H5N、C6H5NH2等。從氮氧化物生成的角度看，氧更容易首先破壞C—N與氮原子生成NO。圖2 熱力型、燃料型和瞬發(fā)型NOx與爐膛溫度的關(guān)系第三種為瞬發(fā)型，系燃料中烴基化合物在欠氧火焰中與氣體中氧反應(yīng)生成氰化物，其中一部分轉(zhuǎn)化為NO，其轉(zhuǎn)化率與化學(xué)當(dāng)量及溫度有關(guān)。圖5為煤粉鍋爐中三種類型的NOx生成量與爐溫的關(guān)系及各自生成量的范圍。圖3 鍋爐燃用不同的煤種時(shí)NOx排放量數(shù)值 NOx的控制技術(shù)與分析根據(jù)以上所述燃煤電站鍋爐NOx產(chǎn)生的機(jī)理及影響因素，對于燃煤鍋爐NOx的控制主要有三種方法：①、燃料脫硝；②、改進(jìn)燃燒方式和生產(chǎn)工藝，在燃燒過程脫硝；③、煙氣脫硝，即燃燒后NOx控制技術(shù)。 燃燒前NOx控制技術(shù)燃燒前對NOx產(chǎn)生的控制，就是通過處理將燃料煤轉(zhuǎn)化為低氮燃料。就目前我國資源結(jié)構(gòu)和能源政策的現(xiàn)狀來說，使用低氮燃料這一措施難以實(shí)現(xiàn)，也未見實(shí)施業(yè)績的報(bào)道或說明。低NOx燃燒技術(shù)的特點(diǎn)是工藝成熟，投資和運(yùn)行費(fèi)用低。根據(jù)NOx的生成機(jī)理，對燃燒過程中NOx生成的控制主要從兩個方面考慮：一是抑制燃燒中NOx的形成；二是還原已形成的NOx。低NOx燃燒技術(shù)的主要途徑有如下幾個方面。雖簡單易行，但對NOx降低幅度不大。過量空氣系數(shù)降低，NOx排放量減少。（2）、部分燃燒器退出運(yùn)行，停止最上層（或幾層）一次風(fēng)火嘴的燃料供應(yīng)，只送空氣，實(shí)現(xiàn)簡單分級燃燒。濃淡燃燒時(shí)近年來國內(nèi)外采用的一種降低鍋爐燃燒NOx排放的新技術(shù)。由于兩者都偏離理論空氣量，從而燃燒溫度降低，較好地抑制NOx的生成。 垂直空氣分級低NOx燃燒技術(shù)燃料分級燃燒（也稱再燃法），在燃燒中已生成的NOx遇到烴根CHi和未完全燃燒產(chǎn)物CO、HC和CnHm時(shí)，會發(fā)生NO的還原反應(yīng)。其余15%～20%的燃料則在主燃燒器的上部送入二級燃燒區(qū)，在α＜1的條件下形成很強(qiáng)的還原性氣氛，使得在一級燃燒區(qū)中生成的NOx在二級燃燒區(qū)（再燃區(qū)）內(nèi)被還原成氮分子。在再燃區(qū)的上面還需布置“火上風(fēng)”噴口，形成第三級燃燒區(qū)（燃盡區(qū)），以保證再燃區(qū)中生成的未完全燃燒產(chǎn)物的燃盡。 煙氣脫硝技術(shù) 選擇性催化還原技術(shù)SCRSCR脫硝技術(shù)是在含氧氣氛下及催化劑存在時(shí)，以氨、尿素或碳?xì)浠镒鳛檫€原劑，將煙氣中的NOx還原為N2和水；在反應(yīng)溫度為300～450℃時(shí)，脫銷效率可達(dá)70%～90%。中國首例SCR脫硝工程也于1999年投運(yùn)，近期中國多家燃煤電廠SCR工程也已進(jìn)入設(shè)計(jì)階段。 選擇性非催化還原技術(shù)SNCR選擇性非催化還原法工藝，也稱為熱力DeNOx工藝，最初由美國的Exxon公司發(fā)明并于1974年在日本成功投入工業(yè)應(yīng)用。該方法
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