摘要:近些年来，我国逐渐加强环境保护力度，特别是火力发电厂废弃排放方面，国家对其要求越来越高，而这些均在《火电厂大气污染物排放标准》中充分展现出来。火力发电厂锅炉实际运行过程中，伴随着大量污染气体的产生，而这些均会对环境造成严重污染，其是导致雾霾以及酸雨的主要因素，为了进一步改善其后和环境，需要环境保护管理机构加强监督和管理力度，改变以往运作状况。本文主要针对火电厂锅炉低氮燃烧改造以及运行优化调整进行分析。
关键词：运行优化；低氮燃烧改造；火电厂锅炉
伴随着我国社会经济的快速发展，城市化发展脚步逐渐加快，电能的使用数量逐年提升。城市中的火电厂为了满足人们的需求，则需要不断扩充电能的生产范围和规模，但是因为火力发电厂环境污染力度较大，所以范围和规模的不断扩充受到限制。因此，现阶段火电厂设计人员面临着如何将污染指数降低和通过什么方法提升生产效率两个问题。本文主要讲述如何将锅炉燃烧时产生的污染气体数量降低，希望能够为相关人员提供参考依据。
一、改造低氮燃烧器的优化设计方案
（一）选择燃烧器的使用形式
在燃烧器型式选择过程中，低氮燃烧形式上的使用和选择发挥着重要作用，其不仅具有较广的使用范围，而且深受大部分大型火力发电厂的喜欢。换句话说，该技术主要被用于垂直浓淡燃烧器和水平浓淡燃烧器两个方面。在实际应用过程中，水平方向的浓燃煤器能够动水平方向上分离煤炭的浓淡程度，其能够准确控制烟气的疏松方式和烟气流向，将射流直接传送至炉膛中心[1]，与此同时，此方法具有较强的径向卷吸能力，在运作过程中，此装置产生的风能可以包裹烟气，并在根本上控制烟气走向[2]。在实际运作过程中，垂直浓淡稍稍器能够有效控制垂直方向上的烟气，其能够提前净化和分离进入大气中的烟气。
（二）改造主燃烧器
在实际工作过程中，保持原有的主燃烧器标准，并保证四角风箱位置以及挡板位置不变，更换燃烧器中一次风燃烧器，数量为24支，其包括喷嘴体、喷口以及弯头等，与此同时，改造最下一层风燃烧器，将其转变为等离子式燃烧器，高燃烧器在实际应用过程中，可将等离子发生器插入其中，以达到运行的目的[3]。除此之外，更换一次发燃烧器，将其转变为浓淡样式，此燃烧器包括两种类型，即上弄下淡和下浓上淡。
处理二次风喷口。采用耐热钢板封堵中间四层风喷口，并对其他风喷口进行更换，以便风喷口安全稳定[4]。在更换上三层和中二层风喷口的过程中，应密切关注贴壁式风喷两侧的设置，对于上述风喷口，可采用贴壁风进行，其有助于补充设备的氧气，确保水冷壁不会因为缺乏氧气而产生避免结渣现象，提升表面温度，最终引发腐蚀状况。
调整风喷口射流防线，将下层二次风喷口排除，其余的风喷口射流方向均需要同一次风喷口方向偏移角度在10°左右。上述方法的使用，不仅可以为给予主燃烧器提供早期氧气，同时也可以保证各项工作顺利进行提供保障。
（三）选择OFA配口并设计SOFA
通常情况下，以往的锅炉燃烧系统设置OFA喷口，但是能够继续使用，在改造低碳燃烧技术方面具有重要作用。对于主燃烧器上层OFA喷口而言，通常情况下是反切，以减小炉膛内气流旋转和出口烟温。如若以往的OFA喷口尺寸、低碳燃烧技术以及风速风量设置在改造方面存在冲突[5]，那么将会出现封堵现象。在燃烧器上方放置二次风，以达到锅炉燃烧空气分级燃烧技术的目的，该做法除了可以有效可对氮氧化物生成的控制，同时也可以加快炉膛内部的进一步燃烧，确保锅炉内部燃烧效率。SOFA风的目的是促进燃烧区的形成。在设计SOFA风的过沉重，与燃尽区的大小和性质存在密切关系。
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二、电厂锅炉低氮燃烧运行优化调整
（一）调整一次风、二次风以及周界风
要想保证主燃烧位置的低氧燃烧可以对二次风门开度进行调整，燃尽风量与氧量以及NOX呈反比。对比对机组180MW、300MW、210MW以及240MW多个运行工况，改变倒宝塔、均等配凤、正宝塔以及缩腰等配风方式，经过研究发现，采用倒宝塔配风方式，同之前相比，NOX生成量明显减少，尽管大气污染数量减少，但是在实际运行时，每个层次的二次风开度不宜过大，所以需要从多个方面对锅炉效率、NOx进行考虑，通常情况下，中间层二次风开度在70%以下，就最上层的消旋二次开风度，将飞灰含碳量以及再热器的温度为依据调整消旋二次风开度，但是风开度需要控制在35%以下，通常情况下，每个层次的周界风开度需要控制在15%-20%之间。
（二）燃尽风与整摆角的优化调整
以试验为依据，对于主燃烧器摆角在30%以下，那么将会增加燃烧器上倾角度，与此同时，炉膛两侧的烟温以及汽温均存在显著差异，因此，在保证汽温高度足够的前提下，根据实际发展状况调整燃烧器摆角。在开启SOFAI时，再热器两侧的汽温存在明显差异，在此时，则需要将SOFAI开度减小，但是需要保证NOx排放量偏低。如果燃尽风摆角增加，则肯定会影响锅炉汽温和飞灰值。不过该影响力度较低，在此过程中，如果摆角向下倾，则会增加NOx的排除放量，与此同时，生成量也会显著增加。以低碳燃烧过程分析为依据，并考虑NOx排放和锅炉燃烧效率，进而实现摆角装置的优化。
（三）优化调整炉膛氧量
炉膛含氧量与NOx的盘放量存在密切关系。如若炉膛内的含氧量不断提升，那么NOx的排放规模也会提高，两者之间的关系为正相关。要想使锅炉NOx排放量减低，则需要对炉膛内的含氧量进行适当调整。但是，如果以此为依据进行调整，在实际应用过程中将会等值，如果炉膛捏含氧量偏低，那么NOx的排放量可以寄生成量也会明显降低，但是，其会严重影响炉膛。例如增加了飞灰等可燃物和炉膛内部含碳量。该做法会影响炉膛内部工作效率。经过试验表明，炉膛内部含氧量应尽量调整在2.5%-3.5%之间，其在减少NOx排放量的同时，也能够提升工作效率。
（四）优化调整煤粉细度
调整分离挡板，改变其角度，在此过程中，不仅降低了煤粉细度，同时也会充分增加煤粉在炉膛内的燃烧力度，而且可以有效控制NOx排放量。除此之外，利用细化煤粉，可以确保锅炉运行的稳定。
结束语
伴随着我国社会经济的快速发展，建设资金越来越多，因此国家也加强了整改行业资金的投入力度和环境保护力度。整改企业有水泥行业以及石化行业等。就以往而言，有些企业或者行业由于资金不够，使得行业发展受到影响，伴随着我国对以上行业重视程度的增加，其他各个行业以及钢铁行业煤炭需求量显著增加，以往的燃料数量已经无法达到各个行业的需求，而且这是不断扩大燃气锅炉不是根本解决方法，因此需要不断改造火电厂锅炉低碳燃烧。要想对火电厂锅炉运行方式改变，则需要对锅炉运作内部结构进行调整和优化，进而探寻低碳节能方法。
参考文献
[1]林明春,王超,焦本刚.锅炉低氮燃烧运行方式优化调整探讨[J].工程技术:文摘版,2015(12):00132-00132.
[2]王春桥,卢宏源,王怀欣.火电厂贫煤锅炉低氮燃烧器改造浅谈[J].低碳世界,2017(2):79-80.
[3]陈建军,周俊虎,朱占恒,等.130t/h循环流化床锅炉低氮燃烧改造及调整试验[J].热力发电,2017,46(2):81-87.
[4]马帅,蒋金忠,张浩.超超临界锅炉低氮燃烧器改造后汽温特性优化调整[J].工业加热,2017(5):11-16.
[5]李春元.670T/h锅炉低氮燃烧器改造及运行经济性[J].华东科技:
论文作者:张旭丹
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/28
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