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改造及运行优化调整
氮氧化物在低氮燃烧过程中的排放(NOx)，给生态环境和人类健康带来威胁。通过采取专业化的方法，对锅炉进行低氮燃烧改造和操作的优化调整，可以有效地控制NOx的排放，提高生产效率，减少环境和生态问题。本文简析了低氮燃烧技术的现状，提出了低氮燃烧器的改造方案及优化运行过程。
我国对火电厂的大气污染物排放十分重视，出台了各种法律法规和防治政策。除了考虑到经济利益外，火力发电厂在发展过程中还考虑到了环境问题，思考如何降低大气污染物的排放，并提出有效的实施方法。实际上，电厂锅炉改造可以有效地控制NOx的排放，减少环境和空气污染，达到环保的效益和目标。
一、低氮燃烧技术现状
减少NOx排放，可以有效地控制大气污染。在生产工艺上，主要采用低氮燃烧技术，烟气脱硝为辅助。在这些因素中，氮气的生成机制与低氮燃烧技术相关，主要构成要素为低氧燃烧、烟气的再循环。纵向布置燃烧器，促进氧化还原、主还原、燃尽区三块板的形成，此工艺还可根据不同的锅炉情况，将燃烧器放在适当的位置，便于锅炉内的有机染料及配风低温、低氧燃烧，并实现分区分级，从而有效地控制NOx排放，以达到良好的清洁燃烧效果。
二、低氮燃烧器改造方案
1、选择燃烧器
根据实际需要，制定科学的低氮燃烧器改造方案，作为参考，对其进行优化，水平浓淡燃烧器和垂直浓淡燃烧器在国内被广泛使用。前一种主要作用是分离水平方向的煤粉，将其浓淡分开，在炉内脱硫工作中广泛应用，在炉内脱硫工作中，射流偏向炉内中心位置，具有较强的径直卷吸和风包煤效果。垂直浓淡燃烧器与其原理相同，使用过程恰恰相反，重点负责垂直方向的煤粉分离，实施效果很好。燃烧器类型选择切忌盲目，除了将炉内浓淡煤粉隔离开外，还要全面掌握分离比例、各种参数情况等，严禁炉内有低氮残留。
2、主燃烧器的改造
对主燃烧器的改造，不仅要确定主燃烧器的标准高度，而且要科学地固定四个风箱的风道、风箱的位置，更换所有的喷口、弯头等，确保各构件都能达标。最后一层是以轴向插入式等离子体燃烧器的形式存在，还可将余下一次风燃烧器转换为浓淡燃烧器，上浓下淡或者下浓上淡。在此背景下，高耐热性钢板使用效果良好，四层中间二次风喷口保持封闭状态，同时替换剩余二次风喷口，还要兼顾贴壁风喷口布置，保证水冷壁表面层有充足的氧气，避免因氧不足而造成炉温过高，造成炉温过高、结渣、腐蚀。此外，其余的二次风喷口需改变，使射流方向发生变化，重点控制一次风和其他二次风喷口的角度，使前期缺氧燃料和后期供给氧得到充分混合。
3、科学设计OFA喷口和二次风
虽然锅炉燃烧系统相对较复杂，但是OFA喷口的结构较为简单，在行业中广受青睐。实际应用时，需要在原系统的基础上再一次应用OFA喷口，发挥其优点，兼顾反切性，有效地控制炉膛内气流，使炉膛出烟口温度正常。假设原有的OFA喷口尺寸、风速设置、风量等各项指标都不能符合低氮燃烧技术改造的要求，可以直接封堵耐热版，也可以对其进行二次改造。燃烧器的上端布设大比例二次风，有利于炉膛内空气分级，减少了氮氧化物，使锅炉得到充分燃烧。在二次风设计时，还要考虑燃尽区的位置、面积等指标。
三、氮气燃烧的优化运行方案
1、优化调整一、二次风周界风
空气流量的变化对氮氧化合物的浓度有一定的影响，如果风量太大，炉氧量和氮氧化合物的浓度较低。依据各电源运行状态的调整，对比正倒宝塔等配风方法，可以看出，倒宝塔配风操作所产生的氮氧化物较少，对大气无影响。从氮氧化物、锅炉燃烧效率对等指标出发，各层二次风开度不超过70%，上层二次风开度和各层周开度分别在35%和15%-20%之间。
2、调节燃烧器的摆角和燃尽风
研究氮氧化物在低氮燃烧过程中的生成情况，调节燃烧器的摆角和燃尽风非常重要。调节燃尽风摆角度，使炉膛上倾，既能避免炉温两面偏移，又能获得较好的摆角，缩短运行时间。燃尽风优化调整，在稳定锅炉总成分的同时，根据具体运行情况，加大燃尽风挡板面积，有效地控制氧化氮的排放及飞灰参数。
3、调节炉膛氧气含量
其实，科学地调节炉氧量，也可以优化低氮燃烧的运行过程。控制炉气含氧量，避免过多的氮氧化物的产生。在较低的含氧量条件下，炉膛会产生少量的氮氧化物。实验结果表明，如果炉膛含氧量过低，会增加飞灰可燃物。为此，应科学地控制炉内氧含量，控制在2.5%-3.5%之间。在有效控制火电厂氮氧化物排放的同时，也要考虑锅炉燃烧效率。
4、结语
火电厂锅炉低氮燃烧改造工程技术含量高、技术标准高、专业要求高、实施过程复杂，可以显著提高锅炉燃烧效率，有效控制氮氧化物的排放，提高火电厂的日常工作和服务质量。伴随着环保意识的提高，相关从业人员要保护生态环境质量，根据外部条件，对锅炉低氮燃烧进行升级改造，使其符合工艺生产和社会发展的要求，提高设备性能，实现生产效益和环境效益。
