锅炉低氮燃烧技术应用改造问题原因分析以及解决案例
锅炉低氮燃烧技术应用改造问题原因分析以及解决案例
近几年，我国环境污染严重，由于国家环境保护政策的严格要求，电力企业对节能减排十分重视，制定并实施了合理有效的措施，采用低氮燃烧技术对锅炉进行改造，不但能大幅度减少NO的排放，而且能提高锅炉工作的稳定性和安全性，并节省成本。但是在锅炉运行后会出现一些问题，剖析其原因，找出科学的解决办法，提高锅炉燃烧时的稳定性，保证锅炉经济运行。
一、NO的治理现状
目前国内外对NO的危害、在燃煤发电燃烧过程中，NO的产生机理及降低NO技术已经做了较全面的研究，主要有三种类型：热力型NO 、燃料型NO 和快速型NO ；其中，燃料型NO 约占80-90%，是各种低NO工艺控制的主要对象；其次是热力型，主要是炉内局部高温所致，快速型NO 产生的数量很少。NO控制方法可分为燃烧前处理、燃烧中处理和燃烧后处理。烧前脱氮是指将燃料转化成低氮燃料，其工艺复杂、成本较高，目前还处于研究阶段；燃烧脱氮法主要有：一是抑制NO的生成，二是还原生成的NO，燃烧后的氮气主要是烟气脱硝：包括选择性催化还原法，选择性非催化还原法等。
锅炉低氮燃烧技术应用改造问题原因分析以及解决案例
降NO法是目前人们普遍认可的一种降低NO的方法，主要是燃烧中脱氮的低氮燃烧技术加上燃烧后脱氮的烟气脱硝技术；根据NO的产生机理，燃烧中脱氮采用低氮燃烧技术，主要是低氧燃烧、空气分级燃烧、空气分级燃烧、烟气再循环等，其主要机理是通过纵向排列形成氧化还原、主还原、燃尽三区，对于四角切圆燃烧锅炉也可以通过横向双区布置形成近壁区和中心区两个区域，这样就实现了燃料和配风在炉内分区、分级、低温、低氧燃烧，减少煤粉燃烧时NO的产生。
二、低氮燃烧技术应用改造后出现的问题及原因分析
在大型火力发电锅炉中采用低氮燃烧技术，实践证明，该技术对降低一氧化氮的产生量十分有效。但在实际工作中，由于锅炉所用煤种和锅炉型号的不同，使NO产生量因所用煤种类不同而存在差异，产生的问题也存在差异。
1、灰渣和可燃物增多，造成了炉效下降。
对低氮燃烧器进行改造后，NO的产生量会大幅度下降，但在使用同一煤种时，飞灰可燃物升幅也较大。究其原因，主要是采用了低温低氧燃烧方式，使主燃区温度下降较多、煤粉是否着火就被控制并且推迟，并降低着火区的氧量，使煤粉燃烧性下降，燃烧过程延长，飞灰和炉渣可燃物增多。部分对燃烧器的改造，改变了一、二次风喷口面积，使一次风与二次风的混合延迟，不利于煤粉气流的着火与燃烧。
2、蒸气参数偏离设计值，过热器降温水量增加，或者再热器温度过高。
对锅炉进行空气分级低氮燃烧技术改造，一方面由于燃烧延迟，火焰中心上移，炉膛出口烟温升高，锅炉的过热汽温升高、再热汽温提高，对原有存在过热汽温、再热汽温超设计值的问题则加剧，过、再热减温水量增加；另外，由于主燃区温度降低，炉温分布更均匀，对原来炉膛水冷壁沾污结渣状况严重的可以改善，水冷壁的吸热增大，炉出口烟温降低，过热器温上升、再热器温升下降，对原有存在过热汽温的问题而言，再热汽温较低的问题，无法达到超设计值。
通过低氮燃烧技术改造后，锅炉过热器减温水量增加的问题比较多，由于煤粉燃烧过程的延长，再加上燃尽风的使用，使炉膛出口烟温升高，此时炉内温度降低，炉内水冷壁辐射吸收热量减少，在形成对流的受热面上，吸收热量增大，使过热器减温水量增加。
3、锅炉内燃烧环境恶化，配煤，配风，稳燃性降低。
由于采用低温、低氧燃烧，炉温降低，在低温缺氧的环境中，煤粉燃烧延迟，燃烧成灰的能力也会减弱，炉内燃烧环境和改造之前比变差。
在锅炉改造前使用的配煤、配风方式基本上不适用，不但影响锅炉的各项指标，也降低了锅炉在低负荷下稳燃的能力。
4、锅炉对煤种适应性变差。
通过对低氮型燃烧器的改造，进行了大量优化调整燃烧，使锅炉在很大程度上与NO排放水平相适应。而锅炉燃用煤在改变之后，将打破锅炉一开始的经济指标与环保指标之间的平衡关系。采用高热值、高挥发煤种时，虽然NO排放浓度略有上升，但较容易调节；若采用的煤种较差或含水率较多，可略微降低NO排放量，但较难控制。
