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摘要：随着我国经济的快速发展，大气污染与环境保护已经成了人们十分关注的话题。那么，积极的控制电厂锅炉氮氧化物的排放量是满足环保要求的重要举措。经过深化的改革研究，工作人员将对火电厂锅炉进行低氮燃烧技术的改造，同时进行优化调整。环境保护意识是企业及个人都应该具备的基本意识，火电厂企业在加强优化发展的同时，也会增强企业竞争力。
关键词：火电厂锅炉；低氮燃烧改造；运行优化
引言
火电厂主要利用锅炉设备来实现电力生产目标，作为现代企业必须把握综合生产效益，同时也不能为了获取生产效益而忽视环保以及社会效益。火电厂可通过调整锅炉运行系统，来达到相应的废气排放 指标，利用低氮燃烧改造技术可优化锅炉系统，控制排放总量与排放 浓度，随着新的排污收费机制形成，火电厂形成了更沉重的成本压力， 控制 NOx 排放量时可运用低氮燃烧技术方案。
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、低氮燃烧技术的改造
低氮燃烧技术的改造工程采用的为空气分级燃烧的燃烧技术，其能够很好完成锅炉的防渣工作，提升锅炉的运行效率。由于煤粉炉燃 烧温度不超过 1500℃，热力型 NOx 的生成量很少，所以可以忽略氮气的氧化。燃料型 NOx 的快速形成主要集中于燃料的着火阶段，这时煤粉热解产生大量的挥发分。如果氧气充足，它们将迅速生成 NO；如果氧气不足，则氮气的形成得到强化，NO 的形成受到抑制。炉内空气分级燃烧就是根据这一原理，通过改变送风方式，使煤在着火阶段 缺氧，从而降低 NOx 的生成量。炉内空气分级燃烧的实现形式主要有两种：
1、轴向空气分级燃烧
将燃烧所需的空气分两部分送入炉膛：一部分为主二次风，约占总二次风量的 70% ～ 85%；另一部分为燃尽风，约占总二次风量的15% ～ 30%。因此，上部燃尽风送入炉膛时，已经避开了高温火焰区， 对未燃尽产物起完全燃烧的作用。
2、径向空气分级燃烧。
径向空气分级燃烧是在与烟气流垂直的炉膛断面上组织分级燃烧，它是通过将二次风射流部分偏向炉墙来实现的。对燃烧系统进行整体改造，对燃烧器应采用纵向的布置方式，从下到上分别为下二次风、下一次风、中下二次风、中一次风、中二次风、中上二次风、上一次风、 三次风、上二次风、下燃尽风和上燃尽风。经过上述的改造，炉膛出口的 NOx 含量被降低超过了 40%，取得了良好的改造效果。
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三、火电厂低氮燃烧运行优化方案分析
（一）合理调整一次风、二次风和周界风
在锅炉燃烧过程中，氮氧化物的浓度会随着燃尽风风量的变化而变化，即风量越大，炉内的氧气含量就越低，氮氧化物的浓度也就越低。 通过调节机组不同功率的运行状况以及正宝塔、倒宝塔等配风方式的对比分析得出，倒宝塔配风运行中所产生的氮氧化物成量较低，可在一定程度上减少氮氧化物对大气的污染，但在实际运行中，应结合氮氧化物和锅炉燃烧效率等因素，将各层的二次风开度严格控制在 70% 以下，上层二次风开度小于 35%，并且各层周界风的开度控制在大于15% 小于 20%。具体的优化调整方案要根据实际情况作出适当改变。
（二）合理调整锅炉的摆角和燃尽风
如果锅炉的主燃烧器倾角没有达到 30% 的时候，炉膛两侧烟的温度和汽的温度明显增加，就需要对汽温再次加热，就需要将燃烧器的 摆角降低。在启动再热器的时候，炉膛两侧的汽温偏差就会有所增加， 此时，就需要将风门的开度缩小。在风的摆角上下摆动中，就会影响 飞灰值，同时还会在一定程度上影响到锅炉汽温。如果摆角向下倾斜， 就会使得 NOx 具有很高的排放量。
火电厂的锅炉处于低氮燃烧状态，就可以提高锅炉的运行效率， 此时要充分考虑到 NOx 的排放值，调整摆角的运行状态。当摆角上倾的时候，就可以确保炉膛两侧的汽温不会存在偏差，炉膛两侧运行也 不会有偏差产生。摆角在运行中，其运行效率也会有所提高。
对于燃尽风进行技术改造，要确保锅炉总风量保持稳定状态，就 要根据锅炉的具体运行状况对技术进行调整。如果运行的负荷有所增 加，就需要将燃尽风的挡板大张，根据规定进行调整。主要的调整方 法是将燃尽风开大，确保 NOx 快速排放，使得排放值很快下降。在对燃尽风进行调整的过程中，还要考虑到飞灰值。通过优化燃尽风，才 可以将飞灰值降低。所以，要对燃尽风进行调整，可以使含氧量降低，让燃料保持缺氧的环境下燃烧，这样，就可以强化上部的燃烧，火焰 逐渐上移。在整个的运行过程中，所生成的 NOx 就会减少，由此使得火电厂锅炉低氮燃烧效率有所提高。
（三）调节炉膛内部的含氧量
火电厂中的技术人员应当在调整锅炉系统的工作展开前，对影响 有害气体排放量的因素加以分析，确定主要因素后，锅炉排气优化效 果也将更加明显。炉膛内部的氧气含量直接影响 NOx 的实际排放量， 炉膛内部的实际含氧量数值越高，NOx 气体的排放规模也随之增加， 确定控制NOx 的技术目的之后，可以先对含氧量进行调整，降低含氧量数值时，应当考虑到数值可变动的范围，如果炉膛中的含氧量数值 过低，控制 NOx 的排放量与生成量的目的虽然能够有效达成，但是炉膛其他系统会受到相应的负面影响，飞灰一类的可燃物将大幅增加， 炉膛内部的整体含碳量也将随之增加，炉膛内部运行效率也将不断降低，因此可知，调整含氧量时应当关注相应的范围，使其保持在 2.5%至 3.5% 范围内。除了以上方法，还可对煤粉细度进行调整。
四、结束语
综上所述，火电厂的低氮燃烧器经过技术改造之后，锅炉的热效 率得到大大的提高，NOx 排放指标也明显降低，使锅炉的运行效率明显提高。特别是对锅炉技术改造之后，锅炉的运行得以优化，燃烧负 荷量得以降低，确保锅炉不会因外界因素的影响而降低燃烧质量。
参考文献
贺鹏飞 . 火电厂锅炉低氮燃烧改造及运行优化调整 [J]. 中国科技投资,2017，(35).
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.
论文作者:李瑞龙
论文发表刊物:《福光技术》2019年32期
论文发表时间:2020/3/14
标签：锅炉论文; 炉膛论文; 火电厂论文; 燃尽论文; 含氧量论文; 排放量论文; 技术论文; 《福光技术》2019年32期论文;