摘要：为适应国家最新的火力发电机组污染物排放标准，降低NOx排放浓度，某电厂#5炉在大修期间进行了燃烧系统低氮改造通过对锅炉燃烧系统进行优化调整，提高机组运行安全性与经济性，挖掘节能潜力，降低能耗，以提高锅炉运行效率。本文以氧量为研究参数，综合多方面因素，计算出对锅炉安全经济及环保运行的氧量合理参数。
关键词：直流炉；燃烧；氧量；优化调整
1 引言
某电厂330MW机组锅炉为上海锅炉厂生产的亚临界压力中间再热 UP 型直流锅炉，锅炉型号为 SG-1025/16.7-M313。锅炉为露天布置、全钢构架、全悬吊结构 π 型、单炉膛、一次上升式管圈、平衡通风、切圆燃烧方式布置 NOx燃烧系统、固态排渣。制粉系统采用四套钢球磨煤机中储式热风送粉系统。锅炉的总体布置简图见图1。
2 氧量优化调整试验
设其它运行参数不变，氧量优化调整试验以省煤器出口氧量为变化参数，通过改变入炉总风量，实现锅炉运行氧量的变化，测量其对锅炉热效率与燃烧稳定性、NOX和CO排放等经济环保指标的影响，综合考虑多方面因素，确定锅炉最佳的推荐氧量参数。氧量调整试验分别在330MW、300MW、240MW负荷下进行。
2.1 330MW负荷下
330MW负荷下氧量调整试验有2个工况，分别为工况1与工况2。工况1与工况2时实测氧量（SCR入口）分别为2.02％与2.71%，表盘氧量分别为2.51％、3.02%，总风量表盘值分别为1157km3/h与1210km3/h；运行中保持其它参数不变，试验结果见表1。
结果表明，（1）当实际运行氧量在2.02%~2.71%范围内调整时，排烟中CO气体浓度一直较低，因此说明整个燃烧过程不存在局部严重缺氧问题，炉内煤粉混合与燃烧充分。（2）随着运行氧量的升高，飞灰与炉渣可燃物含量均有所降低，排烟温度基本不变，锅炉热效率略有升高，排烟中NOx气体浓度虽有升高，但提升幅度很小。
图1 锅炉的总体布置简图
表1 330MW负荷下氧量调整试验结果
2.2 300MW负荷下
300MW负荷下氧量调整试验共有3个工况，分别为工况3～工况5，实测氧量（SCR入口）分别为2.30％、2.78％、3.13%，表盘氧量分别为2.81％、3.27％、3.60%，总风量表盘值分别为1062km3/h、1096km3/h与1109km3/h；保持其它参数不变，试验结果见表2。
表2 300MW负荷下氧量调整试验结果
数据表明，随着运行氧量逐渐增大，飞灰可燃物与炉渣可燃物有所降低，但实测氧量提高至2.78%后，氧量进一步提高对其影响较小，排烟温度变化较小，锅炉热效率呈现先升后降趋势，NOx排放浓度有所升高，但变化幅度较小。
2.3 240MW负荷下
240MW负荷下氧量调整试验共有3个工况，分别为工况6～工况8，实测氧量（SCR入口）分别为3.06％、3.59％、4.10%，表盘氧量分别为3.32％、3.96％、4.50%，总风量表盘值分别为902km3/h、963km3/h与1002km3/h；运行中保持其它参数不变。试验结果见表3。
表3 240MW负荷下氧量调整试验结果
试验结果表明，随着运行氧量逐渐增大，飞灰可燃物含量不断降低，炉渣可燃物含量较低且变化较小，排烟温度逐渐降低，锅炉热效率有所降低，NOx排放浓度不断升高。
3 结论
综合考虑氧量对锅炉运行的影响，建议330MW负荷时实际氧量控制在2.7%，表盘氧量设定值控制在3.0%；300MW负荷时实际氧量控制在2.6%～2.8%左右，表盘氧量设定值控制在3.0%～3.3%左右；240MW负荷时实际氧量控制在3.1%左右，表盘氧量设定值控制在3.5%左右，以提高锅炉的运行效率及运行经济性。
参考文献
[1]樊泉桂.锅炉原理. 2. 北京：中国电力出版社，2014.
[2]束继伟，金宏达. 锅炉燃烧性能优化与污染物减排技术. 北京：中国电力出版社，2018.
作者简介
曹凯（1984—），男，江苏徐州人，工学学士，集控运行助理工程师，主要研究方向：电力运行。
论文作者:曹凯
论文发表刊物:《电力设备》2019年第12期
论文发表时间:2019/10/24
标签：氧量论文; 锅炉论文; 工况论文; 分别为论文; 表盘论文; 负荷论文; 可燃物论文; 《电力设备》2019年第12期论文;