摘要：本文简要分析黔北300MWMW机组低氮燃烧器改造后运行调整控制措施及其注意事项。
关键词：低氮燃烧器；脱销；改造；调整措施
1 概述：
1.1某电厂#1、2炉燃烧器为巴威锅炉产品，燃烧器布置在炉膛的前后拱上，前后拱各有8个浓缩型EI-XCL燃烧器，合计 16个燃烧器，其中 8 个燃烧器的二次风顺时针方向旋转，另 8 个燃烧器的二次风逆时针方向旋转。每台锅炉共 16 个乏气喷口，前后墙各 8 个，对称布置在燃烧器下部，与燃烧器一一对应。
1.2某电厂#3、4炉是东方锅炉产品，锅炉共配有24个按 FW技术设计制造的双旋风筒分离式煤粉燃烧器，错列布置在锅炉下炉膛的前后墙拱上，前拱布置12个，后拱布置12个。每个煤粉燃烧器有一个调节装置。升降调节杆的位置使叶片在喷口中的位置改变，即可影响混合物的旋流强度。
2018年年底某电科院对该厂#1、2炉和#3、4炉两种炉型的NOX排放情况进行测试，测试结果为#2炉空预器入口NOx 排放浓度在937~1337mg/m3之间；#4炉空预器入口NOx 排放浓度在1383~1638mg/m3之间。#4炉NOx 排放浓度明显高于#2炉的排放浓度，同时在相同工况下，#4炉空预器入口O2 浓度明显高于相应工况下的#2炉O2 浓度。
按国家最新环保标准《火电厂大气污染物排放标准》GB13223-2011标准的要求，对照该厂机组实际情况，该厂要达到NOx排放浓度不超过200mg/Nm3的新标准。如果不进行低氮燃烧器的改造，脱硝设备的运行负荷很重，运行成本高，而且达标排放的难度较大，所以该厂的脱硝改造方案是脱硝系统与低氮燃烧器的改造方案同时进行，一并改造完成后投入运行。
2 低氮燃烧器改造方案：
2.1 #1、2炉根据到北京巴威公司调研的情况，该公司对低氮燃烧器稳定着火、强化燃烧的优化改造方案如下：
2.1.1在一次风喷口增加钝体，目的是降低一次风速以便煤粉提前着火，改造后煤粉着火距离可由现在的1.5米左右降到1米以内，变相增加火焰行程，钝体的阻力在100Pa左右。
2.1.2在内二次风喷口增加稳燃环，目的是使内二次风喷出后向外扩展，推迟内二次风和一次风粉混合，增强着火稳定性。
2.1.3更换乏气风喷口位置，即将乏气风喷口位置与燃烧器竖直平面错开布置，乏气风喷口布置在燃烧器主火焰靠中部（两侧对称）且在乏气风管上设置电动乏气风门，同时乏气风管不经过拱上二次风箱，从分级风箱引入炉膛。
2.1.4更换分级风喷口规格及倾角，将每个燃烧器对应的分级风由四个喷口改为一根分级风管出来分为两个喷口对应在燃烧器正下方进入炉膛，并将喷口位置的标高下移500mm，分级风进入炉膛的角度由45°改到水平方向25°；分级风主管及喷口规格视配风情况改动，主要改善分级风的刚性及托粉能力。
2.1.5风箱相应优化修改：拱上二次风箱与分级风箱之间的隔板现场尽可能密封，目的是减小两个风箱之间的漏风，更好的实现两个风箱之间风压、风量的调整。
2.2 #3、4炉东方锅炉厂进行低氮改造，改造的方案如下：
2.2.1在上炉膛燃烧器上方增设两个燃烬风箱，前后墙对称布置，每个燃烬风箱安装有13只燃尽风调风器（燃烬风喷口），全炉共26只。燃烬风量通过调整布置在燃烬风箱入口的风门挡板执行器进行调节，安装在四角的燃尽风电动执行器共四个。每个燃烧器之间对应一个燃烬风喷口，燃烬风喷口与水冷壁垂直下倾20°，每个燃烬风有内外风道，内风道为直流风，穿透到炉膛中心，外风道为旋流风，外部旋流叶片为固定角度不可调节，保证水冷壁附近区域烟气完全燃烬。
2.2.2 #4炉锅炉卫燃带在本次A修进行优化，将其改造为“品”字型卫燃带，削减卫燃带面积33.81 m2，阻止水冷壁卫燃带结焦连片，控制水冷壁不结大焦，减少锅炉垮焦对机组安全运行的影响。
2.2.3在下炉膛侧墙和前后墙翼墙结合处加装水冷壁侧墙贴壁风，风源从空预器出口二次风总风道引取，贴壁风分上下两层，上层布置在炉膛标高20.802m，下层布置在炉膛标高17.997m，每个角两路贴壁风，共八路两路贴壁风。上喷口高度为600mm，下喷口高度为1000mm，单独的贴壁风口为A、B侧墙提供了刚性相对较强的二次风，从而在煤粉燃烧火焰和水冷壁侧墙之间形成风墙，达到局部降低炉温并获得均匀的温度场防止侧墙结焦的目的。
2.2.4将全大屏过热器向上缩短4米，为煤粉在上炉膛燃烬提供充足的空间。
3低氮燃烧器改造后的调整要求：
根据低氮燃烧器改造的技术要求，低氮燃烧器改造后，运行中要加强低氮燃烧器的调整，保证锅炉煤粉燃烧后生成的NOX满足技术协议达到的目标值；
3.1 #3、4炉要求低氮燃烧改造后省煤器出口的NOx 排放浓度不超过800mg/Nm3，同时要求低氮燃烧改造后空预器入口烟温为357℃、飞灰可燃物为6.45％、锅炉效率为89.61％。
3.2 #1、2炉要求低氮燃烧改造后省煤器出口的NOx排放浓度保证不超过850mg/Nm3，锅炉飞灰含碳量和大渣含碳量同改造前一样；省煤器出口NOx排放浓度力争达到700mg/Nm3。
随着机组脱硝设备的安装运行，脱硝增加的液氨成本使火力发电机组的经济性受到很大影响。按8.5kg/万KW.h的氨耗，每吨3000.00元的液氨成本计算，脱硝导致发电成本直接增加25.5元/万KW.h。若加入催化剂的折旧，脱硝改造以及维护费用，则发电成本将会更高。低氮燃烧的优化调整，实现降低脱硝费用，提高机组经济性的目的。
4 低氮燃烧器及脱硝的调整措施：
4.1#1、2炉低氮燃烧器调整方法：
4.1.1机组启动前，应检查燃烬风总门、分级风总门，分级风分门完整，就地手动操作全开全关正常，就地和盘上的开度指示一致；
4.1.2将分级风总门全开，分级风分门开度保持≮20%，燃烬风总门保持≮15%，检查开启燃烬风各分门（套筒风全开，外二次旋流角度置25°～30°调风盘开度至160mm）；
4.1.3锅炉点火后，燃烬风总门、分级风总门不能全关，防止全关后燃烬风火嘴结焦，分级风管结焦或烧坏。
4.1.4锅炉灭火恢复时，可将燃烬风总门按最小开度控制，每个角的两个分级风总门控制的是一个风箱，可以关闭其中的一个，保留其中一个即可。
4.1.5升炉时，当脱硝反应器入口烟温达320℃时，及时联系脱硫投入喷氨系统（不考虑油枪支数），机组负荷180MW时，将空预器吹灰汽源切换为屏过供汽，对脱硝反应器全面吹灰一次。
4.1.6运行中分级风分门至少保持≮50%的开度，满负荷氮氧化物升高时，可将分级风分门开完。4.1.7#1、2炉在机组升负荷时，采用燃烬风量控制脱硝入口烟温偏高问题，根据负荷曲线，有计划的加负荷时，应提前将燃烬风总门分两到三次开到70--90%（当直接影响燃烧时可短时考虑关小燃烬风），升负荷加风、加粉不能过快，应做到平稳上升，否则脱硝反应器入口烟温较难控制，加负荷时可能导致脱硝入口烟稳达到440℃，甚至450℃的极限温度，从而导致催化剂损坏，当烟稳达到435℃时，经调整无效，申请降负荷。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
4.1.8由于#1炉燃烬风的安装没有设计倾角，其反应器入口烟温更不易控制，在高负荷时烟温经常达430℃极限值。采取以下措施，可以保证机组高负荷时脱硝反应器入口温度在允许范围内：4.1.8.1升负荷时先开启燃烬风，再增加燃料，负荷在200MW以上时将燃烬风开至90%；
4.1.8.2升负荷在满足AGC 的速率下，尽量降低速率，保证烟温不发生突升现象；
4.1.8.3拱下二次风关小，减少拱下二次风量，增加拱上二次风和燃烬风量和风压，使火焰中心下移（可关小二次风总门控制）；
4.1.8.4在保证不流焦的情况下，适当减小总风量；
4.1.9在锅炉燃烧稳定，飞灰可燃物无明显上升时，应尽可能增加低氮燃烧器的燃烬风，分级风在整个燃烧配风上的比例（开大燃烬风），以降低炉膛出口氮氧化物的生成量。
4.2 #3、4炉低氮燃烧器调整方法：
4.2.1 #3炉、4炉改造翼墙风保持全开；
4.2.2 F风档板角度的调节杆保持60°的开度不变；
4.2.3为减少锅炉运行中结焦的机率，在机组负荷不高，且四台磨机运行时，优先停运边角火嘴，因管壁温度高需调整除外；
4.2.4 #4炉贴壁风保持全开，任何时候均不能全关，防止全关后管道积灰堵管，或无风冷却烧坏贴壁风火嘴。当燃用煤质较差影响机组燃烧稳定性时可适当关小，否则应保持全开；
4.2.5燃烬风总门保持全开，若需调整，开度不能小于20%；燃烬风分门内二次风挡板全开，外二次风挡板可全关或保持微开；
4.2.6 C档板保持微开，只有在有油枪运行时，才将对应的C档板开度开至60%以上；否则保持5%左右开度；
4.2.7 A档板开度保持30°，B档板开度保持50°，若氮氧化物超850ug/Nm3时，可继续关小A、B档板，但不得影响锅炉燃烧稳定性且锅炉管壁温度可控。
4.2.8低氮燃烧器的调整要严格控制脱硝入口烟温在320℃—420℃之间运行，超出此范围应积极通过燃烧调整控制，不能控制时申请降负荷。
4.2.9升炉时，当脱硝反应器入口烟温达320℃时，及时投入喷氨系统，机组负荷180MW时，将空预器吹灰汽源切换至屏过供汽，对脱硝反应器全面吹灰一次。
4.2.10 #3、4炉脱硝反应器在高负荷时不存在烟温高的现象，在负荷低于180MW时，烟温偏低，采取的措施是开启调温挡板调节汽温，全开调温烟道挡板能使烟温升20-30℃，保证脱硝在低负荷时投运正常。
4.2.11 当机组负荷在120-140MW时，调整二次风的分配量，关闭燃烬风，提高火焰中心，保证脱硝入口温度不低于320℃。负荷低于120MW时，若调温挡板全开，烟温低于320℃，停止喷氨。
4.3脱硝、空预器吹灰方式与调整控制
4.3.1脱硝吹灰器提升阀后加装压力表，吹灰母管压力设置1.5MPa，每次同时进2--3支吹灰器，保证吹灰器提升阀后压力不低于0.6MP，每次吹灰时就地人员必须巡回检查，防止吹灰器卡涩后对催化器吹损。
4.3.2每次对脱硝反应器吹灰前，必须进行充分疏水，待疏水温度达200℃以上，才能对脱硝反应器进行吹灰，防止吹灰蒸汽带水降低催化剂性能。
4.3.3脱硝反应器压差300MW负荷控制在800Pa以内，若压差有增大现象，根据压差变化情况进行吹灰器运行方式调整。
4.3.4声波吹灰器全天24小时投入，循环吹灰，每次巡检要检查压缩空气压力，不得低于0.5MPa，且发声器发声正常。
4.3.5控制氨逃逸率不大于3ppm（2.28mg/m3），发现显示值不准及时处理。
4.3.6严格控制脱硝反应器出口NOx在200mg-100mg之间，控制脱硫塔净烟气、烟囱NOx在200mg内。
4.3.7每次停炉冷却后必须检查催化剂的磨损、积灰堵塞情况，若停炉时间允许，对催化剂进行积灰清理，并根据检查催化剂吹损和积灰情况优化吹灰方式。
4.3.8为防止空预器冷端生成氨盐堵塞空预器，规定每天对空预器吹灰三次，夜班、早班、中班各吹一次，吹灰压力设定1.0MPa，每次吹灰1小时左右。
4.3.9控制空预器排烟温度不低于110℃，当环境温度低10℃的情况下，应开启送风机热风再循环，保证排烟温度大于110℃。
4.3.10要求值班员关注空预器出口一、二次风温变化情况、空预器电流、空预器压差，当压差大于1000Pa，调整空预器吹灰次数和吹灰压力。
4.3.11每次停炉时，对空预器进行检查，根据堵塞情况安排高压水进行清洗。
4.3.12升停炉时抄录空预器电流，防止空预器受热、冷却不均或速率过快，造成空预器卡涩。当电流增大时减缓加热或冷却空预器的速度。
4.3.13遇计划性停炉，停炉前安排对炉本体及脱硝反应器全面吹灰一次，在锅炉灭火前再对脱硝反应器吹灰一次，防止催化剂结灰，减少停炉后清灰的工作量；在停运风机前停止声波吹灰器运行；计划停炉达5天以上，必须对锅炉进行快速冷却放水，以便对催化剂清灰检查。
4.3.14停炉过程中停止喷氨后，应维持烟气系统继续运行30分钟左右，使催化剂中残留的氨全部参加反应，防止冷却过程中氨盐的形成。停炉过程中，停止喷氨后，维持稀释风机连续运行。
4.3.15停炉后，任何时候不得对脱硝催化剂进行水冲洗，若需对催化剂之前的受热面进行水冲洗时，必须采取控制措施后才能进行，锅炉空气预热器停炉水冲洗时，必须关闭空预器入口烟气挡板，冲洗结束后尽可能启动引风机通风，将空预器水汽吹干。
4.3.16升炉过程中，启动风机运行后，立即投入脱硝反应器声波吹灰器运行，并投入程控连续吹灰；锅炉点火后，反应器入口烟温要快速通过水和酸的露点温度（50--60℃），因此，烟温在70-120℃之间控制升温速率不大于10℃/分，120℃以上时控制升温速率不大于60℃/分。
4.3.17当发生四管泄漏时，机组应立即由定压运行方式切换为滑压运行，严密监视省煤器出口烟温，烟温达320℃立即停止喷氨，申请停炉。若确认省煤器发生泄漏，立即停止喷氨，申请停炉；四管泄漏停炉后，锅炉采用快速冷却方式的操作要求对锅炉泄压，保持一台引风机运行，将泄漏水汽抽走，必要时联系检修开启泄漏点处的人孔，减少汽水对催化剂的侵蚀。
参考文献：
[1]、《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求及编制释义》
[2]、《锅炉运行规程》
作者简介：
张角，1977年1月13出生，男，助理工程师，大学本科，现任黔北发电厂发电部值长，从事集控运行专业。
论文作者:张角
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/9
标签：燃烧器论文; 反应器论文; 锅炉论文; 炉膛论文; 负荷论文; 风箱论文; 机组论文; 《电力设备》2019年第6期论文;