摘要：在火电厂锅炉低氮燃烧改造及运行优化调整中，NOx是在火电厂锅炉低氮燃烧时排放的大气污染，该气体危害生态的健康。目前，国家对环保的要求逐渐加大，对火电厂锅炉低氮燃烧改造及运行优化调整的发展迅速，为了能提高火电厂锅炉的效率，实现火电厂锅炉的运行优化调整，降低NOx的排放量，使排放量达标。
关键词：火电厂锅炉;低氮燃烧;改造;优化调整
近年来，国内大范围出现雾霾天气后，大气污染物排放防治问题逐渐引起国家环保部以及其他相关部门的关注和重视。如何有效控制大气污染物排放量是现如今火力发电行业亟待解决的问题，而作为火电厂运行的主要设备，锅炉的改造与优化运行成为首要任务，从源头入手，从根本上减少锅炉燃烧产生的氮氧化物（NOx），从而实现对空气污染物有效控制的目的，切合国家环境保护战略思想。
1低氮燃烧技术情况
降低NOx排放，能够对大气污染进行有效控制。该过程中，以低氮燃烧技术为主，烟气脱硝技术为辅。其中，低氮燃烧技术与NOx生成机理存在关联性，主要构成元素有低氧燃烧、烟气再循环等。通过在纵向位置设置燃烧器，促进氧化还原、主还原、燃尽区三个板块的形成。该过程中，还能够依据各锅炉情况，在合适的位置归放燃烧器，便于锅炉内部有机染料和配风低温、低氧燃烧，并实现分区和分级，从而对NOx排放量进行有效控制，达到良好的清洁燃烧效果。
2低氮燃烧器改造方案分析
2.1燃烧器的选择
在低氮燃烧器改造方案中，选择适合的燃烧器是其中的关键。目前来看，国内应用较为广泛的燃烧器主要有两种，一种是水平浓淡燃烧器，另一种是垂直浓淡燃烧器。水平浓淡燃烧器主要是对水平方向的煤粉进行浓淡分离，主要以其射流偏向炉内中心位置、径直卷吸能力较强、“风包煤”效果显著等特点集中应用于炉内脱氮技术。垂直浓淡燃烧器主要是对垂直方向的煤粉进行浓淡分离，通过将其布置在燃烧组的垂直方向，可以达到燃烧区内煤粉宏观浓淡分离的效果。在选择燃烧器类型时，应充分考虑炉内煤粉浓淡分离的效果，控制好分离比例以及相关参数，保证炉内低氮燃烧彻底。
2.2改造主燃烧器
改造主燃烧器时，不仅要对主燃烧器标准高度进行确定，还要对四角风箱风道、挡板风箱位置等进行科学固定，更换全部喷口、弯头等，确保各构件均达标。最末层以轴向插入式等离子燃烧器形式存在，还要对余下一次风燃烧器进行更改，使其转换为浓淡燃烧器，上浓下淡或者下浓上淡。该背景下，高耐热性钢板应用效果好，使四层中间二次风喷口保持封闭状态，同时更换余下的二次风喷口，还要兼顾贴壁风喷口布置，确保水冷壁表层有足够的氧气，避免因氧气量不达标，出现围炉内温度过高、结渣，发生腐蚀。除此之外，还需要更改其余二次风喷口，使射流方向发生改变，对一次风射流方向和其他二次风喷口角度进行重点控制，使前期缺氧燃料和后期供给氧得到充分混合。
2.3 OFA喷口及二次风的设计
3火电厂锅炉低氮燃烧运行优化调整
在保证锅炉运行安全性的条件下在火电厂锅炉低氮燃烧运行优化调整方面，要提高火电厂锅炉的运行经济性，通过运行的氧量、各个风门、煤粉的粗细度等方面，对火电厂进行低氮燃烧运行的优化调整。
3.1燃烧器的选择优化
在低氮燃烧器改造方案中，选择适合的燃烧器是其中的关键。目前来看，国内应用较为广泛的燃烧器主要有两种，一种是水平浓淡燃烧器，另一种是垂直浓淡燃烧器。水平浓淡燃烧器主要是对水平方向的煤粉进行浓淡分离，主要以其射流偏向炉内中心位置、径直卷吸能力较强、“风包煤”效果显著等特点集中应用于炉内脱氮技术。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆垂直浓淡燃烧器主要是对垂直方向的煤粉进行浓淡分离，通过将其布置在燃烧组的垂直方向，可以达到燃烧区内煤粉宏观浓淡分离的效果。在选择燃烧器类型时，应充分考虑炉内煤粉浓淡分离的效果，控制好分离比例以及相关参数，保证炉内低氮燃烧彻底。
3.1一次风、二次风以及周界风的优化调整
火电厂锅炉低氮燃烧运行优化调整，其中一次风二次风以及周界风的调整，可以通过调节二次风门的开度情况，保持低氧燃烧。其中燃尽风越强，氧的含量越低，NOx也会变低。NOx的生成量越低，越能减少对大气生态环境造成的污染。但是，存在的问题是，在运行的各个过程中二次风的开度不能过大。需要综合考虑NOx的排放量和火电厂锅炉的效率，调整的难易程度等综合因素。需要注意的是在中间层的二次风的开度必须低于百分之七十，上层的二次风的开度要根据燃烧器的温度和飞灰中碳的含量等因素进行合适的调整，要求是二度风的开度最高只能达到百分之三十五。还应注意的是各个层的周界风的开度必须要在百分之十五到百分之二十之间。下层的二次风的开度不能低于百分之七十。对于二次风的组合方式、火电厂锅炉的温度、NOx的排放量等等因素在较大程度上影响火电厂锅炉低氮燃烧运行优化调整。要对这些因素进行调整的话，要根据火电厂锅炉的煤质燃烧中的状态进行相应的调整，与此同时，要把火电厂锅炉工作的情况、负荷、锅炉制粉系统的运行方式等等作为依据，定期的对火电厂锅炉的低氮燃烧的运行状况进行分析和总结，从总结中发现锅炉存在的问题，并能及时的进行解决，更好的对火电厂锅炉低氮燃烧运行优化调整。
3.2燃烧器摆角与燃尽风的优化调整
根据低氮燃烧过程中氮氧化物生成量的分析可知，燃烧器摆角与燃尽风的优化调整对氮氧化物生成具有至关重要的作用。将燃尽风的摆角调整至向上倾斜，可大大减少锅炉两侧气温的偏差，有效提升摆角运行中的工作效率。此外，在改造过程中，优化调整燃尽风的目的在于在保证锅炉内总分量稳定的基础上，结合实际运行情况，增大燃尽风挡板，从而降低氮氧化物的排放量以及飞灰的参数。
3.3调整炉内含氧量
事实上，科学调整炉内含氧量，也能够优化低氮燃烧运行过程。通过对炉内含氧量进行控制，避免生成太多氮氧化物。当炉内含氧量比较低时，会排出少量氮氧化物。但试验表明，倘若炉内含氧量太低，会增加飞灰可燃物。为避免这种情况，要科学控制炉内氧量，以2.5%-3.5%为宜。除了对火电厂氮氧化物排放量进行有效控制，还要对锅炉燃烧效率进行兼顾。
结语：
综上所述，为了提高火电厂锅炉厂的锅炉运行效率，进一步实现低氮燃烧，有必要对火电厂锅炉低氮燃烧改造进行研究，对火电厂锅炉进行优化调整，并找出有效的运行方式，提高火电厂锅炉的效率。实现火电厂锅炉的运行优化调整，降低NOx的排放量，使排放量达标是实现火电厂锅炉低氮燃烧改造及运行优化调整的重中之重。火电厂锅炉的燃烧调整、优化运行是节能降耗、提高能源利用率的有效措施。它可以降低机组供电煤耗，降低发电成本，对电力企业参与电力市场竞争具有十分重要的作用。
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论文作者:董亮
论文发表刊物:《电力设备》2020年第2期
论文发表时间:2020/5/8