發布時間：2020-09-03所屬分類：工程師職稱論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：鍋爐是將燃料的化學能轉變成熱能的設備。燃料在燃燒過程中產生大量的煙氣排向天空，其中的氮氧化合物造成大氣污染。隨著國家對大氣污染的治理，在役鍋爐相繼進行低氮燃燒改造降低氮氧化合物。 關鍵詞： 鍋爐; 氮氧化合物; 超標 前言：中油電能熱電二公
摘要：鍋爐是將燃料的化學能轉變成熱能的設備。燃料在燃燒過程中產生大量的煙氣排向天空，其中的氮氧化合物造成大氣污染。隨著國家對大氣污染的治理，在役鍋爐相繼進行低氮燃燒改造降低氮氧化合物。
關鍵詞： 鍋爐; 氮氧化合物; 超標
前言：中油電能熱電二公司共有五臺燃煤鍋爐，配置風扇磨煤機制粉系統，燃用內蒙東部褐煤。2014年實施低氮燃燒改造，將燃用煤在完全燃燒后所產生的820mg/m3氮氧化合物降至410mg/m3以下。鍋爐在點火啟動階段、正常運行時期、停運階段，都會因各種因素導致氮氧化合物超標。
1.鍋爐低氮燃燒的設計理念
低氮燃燒是將集中燃燒改為分區燃燒，形成主燃區和燃燼區。主燃區二次風量占總風量的60-70%，滿足不了煤粉燃燒所需的空氣量，煙氣含氧量為a<0.9～1%呈不完全燃燒狀態，所以采用降低爐膛溫度的方式來減少氮氧化合物的生成;燃燼區的二次風量占總風量的30-40%，供給的空氣呈富氧燃燒狀態，將主燃區燃燒不充分的煤粉顆粒燃燼。
2.爐膛氮氧化合物超標的原因
2.1鍋爐啟、停過程中燃燒的變化
a.鍋爐啟動是由冷態轉變為熱態的過程。啟動過程中要進行投油槍點火、燃燒配風、啟動風扇磨煤機等一系列操作，來達到鍋爐穩定運行狀態。頻繁的投入、停止油槍、啟動風扇磨煤機、調整制粉量和配風等操作，燃燒強度呈階梯式上升狀態，入爐燃料總量與空氣總量難以控制在理想狀態，因此導致氮氧化合物超標。
b.鍋爐停運是由運行轉變為停止狀態。鍋爐經過減負荷、停止風扇磨煤機、配風調整、投油槍穩燃、停油槍熄火等一系列操作后，燃燒呈階梯式下降狀態后熄火，爐膛內的燃燒強度驟降導致氮氧化合物超標。
2.2鍋爐漏風的影響
鍋爐燃燒系統是按負壓燃燒設計的，不嚴密處會向爐膛內漏入冷空氣，形成無序空氣進入爐膛參與燃燒。高溫爐煙管道、給煤機是制粉系統的負壓區域。管道法蘭、給煤機箱體、檢查門、檢修門等處，如有不嚴密會使漏入的冷空氣與熱煙氣混合，同燃煤一起進入風扇磨煤機后，形成富氧的一次風煤粉氣流噴入爐膛，形成了高強度火炬，氮氧化合物驟然升高。
2.3入爐煤總熱量變化
內蒙東部的大雁、尹敏等十幾個煤礦向我公司提供燃煤，運至電廠后直接供給鍋爐燃用，受燃煤發熱量、水分等指標的影響，入爐煤總熱量頻繁變化，風扇磨煤機的制粉量和鍋爐配風也相應跟蹤調整，爐膛燃燒也相應波動導致氮氧化合物超標。
2.4風扇磨煤機斷煤
多套風扇磨煤機同時制粉來完成鍋爐燃燒所需的燃煤量。當出現原煤斗棚煤、燒空、給煤機堵煤等故障時，都會造成風扇磨煤機斷煤導致入爐煤量減少，燃燒狀態失衡、煙氣含氧量升高、氮氧化合物瞬間超標。
2.5風扇磨煤機切換
風扇磨煤機具有運行周期短，定期檢修的特點，在切換風扇磨煤機的過程中，都會出現入爐煤量變化所引起的燃燒波動，當燃煤量大幅減少后煙氣含氧量升高，加快了煤粉燃燒速度，爐膛溫度瞬間升高，煙氣中的氮氧化合物瞬間超標。
2.6鍋爐配風調整不當
鍋爐低氮燃燒改變了二次風分配結構并增加了燃燼風。在切換風扇磨煤機、調整負荷時，配風方式相應調整。當配風方式、方法不當時，會造成煤粉燃燒速度、燃燒強度、火焰中心溫度大幅度變化，氮氧化合物超標。
3.避免爐膛氮氧化合物超標的措施
3.1鍋爐啟動、停運階段中的燃燒調整
a.鍋爐在啟動階段,要經過投油槍點火、啟動風扇磨煤機、調整制粉量等操作，逐漸增加爐膛的燃燒量，采取頻繁調整二次風量及送風總量控制爐膛燃燒，降低火焰中心溫度避免氮氧化合物超標。
b.鍋爐在停止前要做好準備工作，把不參與燃燒的二次風門關小、減少送風總量，達到低氧運行、氮氧化合物下降后，方可進行投油槍、停止風扇磨煤機等操作。隨著爐膛內的燃料量逐漸減少，及時減少二次風量避免氮氧化合物超標。
3.2治理鍋爐漏風
a.在對爐膛檢查燃燒后及時關閉看火孔，必須保持嚴密關閉狀態，避免爐膛漏風。在撈渣機渣槽內保持足夠高的水位，將冷灰斗的下渣口必須浸在渣槽內形成水封，避免爐底漏風。
b.對制粉系統進行定期檢查，尤其是高溫爐煙伸縮節、原煤斗插板、給煤機檢查門、給煤機箱體、冷風門、風扇磨煤機大門入口密封圈等部位作為重點區域嚴格檢查。
3.3提高入爐煤發熱量穩定的措施
a.將煤礦運來的燃煤卸入儲煤場，用推土機反復攪拌，將大煤塊投入碎煤機擊碎形成顆粒均勻、發熱量穩定的燃煤運給鍋爐燃用。
b.將所有給煤機箱體上安裝煤層限位擋板，煤層厚度調為一致，避免煤層厚度變化引起燃燒波動。
3.4制定斷煤處理方案
a.在給煤機的箱體上安裝斷煤信號和堵煤信號，引入CRT畫面，提前報警，提前做好處理斷煤的準備工作，及時增加其它風扇磨煤機的制粉量、調整鍋爐配風，減少燃燒波動，避免氮氧化合物超標。
b.斷煤后可投入油槍增加燃燒總量和適當減少二次風總量，保持鍋爐燃燒穩定，長時間不能恢復可切換風扇磨煤機，避免氮氧化合物超標。
3.5優化風扇磨煤機的切換方式
風扇磨煤機的切換以先啟、后�；蛳韧�、后啟的順序操作，無論是哪種方式都會引起爐膛燃燒變化，大幅度變化會造成氮氧化合物超標。因此鍋爐在高負荷區域采用先啟、后停切換風扇磨煤機，入爐煤量呈上升趨勢;鍋爐在低負荷區域采取先投油槍穩定燃燒后，再采取先停、后啟的方式切換風扇磨煤機，以適當增加入爐燃燒總量避免氮氧化合物超標。
3.6優化鍋爐配風方式
鍋爐配風方式較多，以正塔式、倒塔式、均等式、束腰式為主。隨著鍋爐燃燒變化，火焰中心位置、煙氣含氧量、氮氧化合物等指標都會發生變化。根據噴燃器布置及配風器結構，結合低氮燃燒的特點，采用束腰式配風調整主燃區的燃燒，再用燃燼風控制火焰中心，既可以穩定鍋爐燃燒，又能降低氮氧化合物。
3.7認真監盤精心調整燃燒
監視鍋爐燃燒是一項非常重要的工作任務。通過儀表可觀察到鍋爐燃燒狀況及其他設備的運行參數。由于燃煤質量、風扇磨煤機制粉特性等因素導致的燃燒變化，必須及時調整，按照小波動小調整、大波動大調整的原則進行操作，避免氮氧化合物超標。
4.結束語
低氮燃燒是以降低爐膛火焰中心溫度來減少氮氧化合物的產生。鍋爐在啟、停及運行階段，都存在著燃燒波動、制粉系統不穩導致的氮氧化合物超標。通過對燃煤特性、風扇磨煤機制粉特性、鍋爐燃燒方式、配風器結構等方面的分析，制定了優化鍋爐燃燒、穩定制粉、優化配風等措施，形成了一套可行的燃燒調整方案，達到穩定有序的燃燒狀態，避免氮氧化合物超標。——論文作者：吳忠良
期刊推薦：《鍋爐技術》(雙月刊)1970年創刊，專業技術性刊物。反映鍋爐技術(電站鍋爐和工業鍋爐)的科研成果,包括鍋爐產品試驗成果,運行經驗總結,鍋爐總體及零部件的設計理論、方法、結果和計算機程序,鍋爐制造的新工藝、新技術、新材料,厚壁壓力容器的制造工藝和檢驗等。
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