关键词：火电厂锅炉低氮燃烧；改造和运行；优化
一、低氮燃烧技术内容概述
目前，我国火电厂关于控制大气污染物排放的主要方法为降NOx，工作原理主要是锅炉燃烧中脱氮的低氮燃烧技术与燃烧后脱氮的烟气脱硝技术相结合，燃烧中脱氮主要是根据NOx的生成机理而研制的低氮燃烧技术，是由低氧燃烧、空气分级燃烧、燃料分级燃烧、烟气再循环等构成的，通过将燃烧器布置在纵向位置，在锅炉内构成氧化还原、主还原、燃尽区三个板块，还可根据不同锅炉的形态调整燃烧器的摆放位置，从而使有机燃料与配风在锅炉内分区、分级、低温、低氧燃烧，降低燃烧中产生的NOx排放量，进而实现清洁燃烧。
二、2NOx治理现状
根据国内外相关研发人员对NOx的危害、有机燃料燃烧中NOx的生成机理以及降NOx技术的分析与研究结果显示，大致可将NOx分成热力型NOx、燃料型NOx和快速性NOx三种，而我国火电厂锅炉燃烧中产生的氮氧化物主要为燃料型NOx，低氮燃烧技术也主要针对燃料型NOx。其中热力型NOx是锅炉内局部高温生成的，生成量对空气污染基本不构成威胁。降NOx方法可分为三个阶段，即燃烧前、燃烧中以及燃烧后的处理，其中燃烧前脱氮是通过在燃料燃烧前将燃料转化成低氮燃料，但这种技术相对复杂，难度较大且成本较高，在我国也仅处于研究阶段，暂未投入使用。燃烧中脱氮主要通过抑制NOx的生成，再将已生成的NOx进行还原。燃烧后脱氮即烟气脱硝，主要通过选择性催化还原法、非催化还原法、液体吸收法等技术来实现降低NOx生成量。
三、关于火电厂锅炉低氮燃烧改造及运行优化调整
火电厂锅炉低氮燃烧的改进及运行优化调整主要涉及到火电厂锅炉低氮燃烧的改造方案、火电厂锅炉低氮燃烧运行优化调整和目前仍存在着一些科技方面未能解决的问题。
3.1火电厂锅炉低氮燃烧改造
火电厂锅炉低氮燃烧的改造技术主要是按照立方级的方式，垂直煤粉超浓缩分离的原理来对火电厂锅炉进行低氮燃烧改造的。有关四角切圆的燃烧煤粉炉，只需要更换锅炉的低氮燃烧器，将不再需要对原来的燃烧器的状态进行改进，把锅炉煤粉的喷嘴改换为上下摆动的结构，可以加强煤的燃烧率，进而能够提高火电厂锅炉的低氮燃烧的效率，并能够实现降低NOx的排放。在整个火电厂锅炉低氮燃烧的改造方案中，可以在主要的燃烧器上面增加四层燃尽风的喷口，进一步实现燃烧器可以上下方向的摆动。在整个风室的运行中，能够形成反方向的量距，实现燃烧器在旋转过程中达到旋转量距的平衡状态，能减少火电厂锅炉排放烟气的温差，减少NOx的排放量，提高锅炉运行时的效率。
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3.2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。
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。
火电厂锅炉低氮燃烧运行优化调整，其中摆角和燃尽风的调整，燃尽风的摆角在上下摆动的过程中，会影响火电厂锅炉内的气温和飞灰值，在上下摆动过程中，如果摆角向下倾斜时，会使NOx的生成量和排放量显著上升。在对火电厂锅炉低氮燃烧和运行优化的整个过程中，要着重对火电厂锅炉的运行效率和NOx排放量进行分析。如果要对摆角的运行进行优化调整，可使摆角稍微向上倾斜，向上倾斜能够使火电厂锅炉的气温运行不会出现偏差，增加摆角运行的效率。在燃尽的优化调整中，在保证火电厂锅炉总的风量不变的情况下，若负电荷提升，要开大燃尽风的挡板，能减少NOx的排放量和飞灰值，能降低氧量，使锅炉上部分的燃烧加强，进而提高火电厂锅炉低氮燃烧运行的优化调整。
火电厂锅炉低氮燃烧运行优化调整中，还要加强锅炉氧量的调整、锅炉中煤粉细度的调整、低氮燃烧器运行的调整。进一步地提高火电厂锅炉运行的效率和实现低氮燃烧的运行优化。
3.3目前仍存在的问题
在火电厂锅炉低氮燃烧改造及运行优化调整中，存在着一些问题，其中包含飞灰可燃物高和低负荷时，再热气温底达不到标准等问题。要综合考虑火电厂锅炉的运行效率和NOx排放浓度二者之间存在着的联系，争取找到最佳的平衡点，在保证排放量达到标准的前提下，尽最大可能提高火电厂锅炉的运行效率。在今后的工作中要加强对火电厂锅炉低氮燃烧的改造及运行优化的分析、调整，多次实践找到最佳的解决方式，争取能早日解决此类问题的存在。
四、结语
火电厂锅炉低氮燃烧改造工作技术性强，工艺标准高，专业要求严格，实施过程复杂。这项工作能够使锅炉燃烧工作效率得到明显提高，并对氮氧化物排放量进行有效控制，提高火电厂日常工作及服务质量。随着环保意识的增强，相关从业人员要对生态环境质量加以保护，依据外部情况，升级改造锅炉低氮燃烧，使其满足工艺生产及社会发展要求，增强设备性能，实现生产效益和环境效益。
参考文献：
[1]唐利兴.火电厂锅炉低氮燃烧改造及运行优化分析[J].机械管理开发，2018(01):63-64.
[2]袁宏伟,陈启召.660MW发电机组对冲燃煤锅炉低氮燃烧改造及运行优化试验[J].广东电力,2016,29(11):26-30.
论文作者:高恒
论文发表刊物:《城镇建设》2020年第3期
论文发表时间:2020/4/14
标签：火电厂论文; 锅炉论文; 排放量论文; 烟气论文; 燃料论文; 技术论文; 效率论文; 《城镇建设》2020年第3期论文;