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行业知识

低NOx直流生物质燃烧机设计简介

低NOx直流生物质燃烧机设计简介

摘要:采用低NO。直流煤粉生物质燃烧机是我国现阶段控制火电厂NO。排放的主要措施。本文介绍了低NO。直流煤粉生物质燃烧机的组成,各部件功能,根据煤种特性而采取不同的部件组合以满足我国火电厂NO。排放标准,并介绍了低NO。直流煤粉生物质燃烧机对燃烧系统设计的要求。

0前言

    随着我国电站装机容量的不断增加,控制燃煤电站锅炉的NO;排放已成为当务之急。国家环保局,技术监督局于1996年3月颁布了《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-96),要求从1997年1月起

,对新、改建火电厂300MW及以上固态排渣电站锅炉NO。最高排放浓度控制在650mg/Nm3(02=6%)o而影响电站煤粉锅炉NO。排放的因素主要有:

    (1)煤种含N量;

    (2)煤种燃料比(FC/VM);

    (3)炉膛温度水平:

    (4)过量空气系数;

    (5)燃烧方式。

    目前世界上采用的控制煤粉锅炉NO;排放的主要手段见表1。

    可见,采用空气分级低NO;煤粉生物质燃烧机结合燃烧调整是我国现阶段控制火电厂NO;排放的主要技术措施,是适合我国经济发展水平和资1低NO。直流煤粉生物质燃烧机组成,各部件功能

    随着国外300MW、600MW机组的进口和技术的引进,带动了我国低NO。煤粉生物质燃烧机的设计开发,已有一批NO。排放量低,煤种适应性好,对机组安全经济运行影响小的国产煤粉生物质颗粒燃烧机投入运行。

    低NO;直流煤粉生物质燃烧机设计,即是通过对电站锅炉NO。形成机理的分析,寻求出能控制NO;排放的各个有效控制手段,并根据煤种特性,当地NO;排放控制值,炉膛参数等,在常规直流煤粉生物质燃烧机设计的基础上,将这些控制手段进行合理组合,以同时满足高效、安全、低排放燃烧的要求。

    偏置风(OA)的设置能形成沿炉膛水平空气分级从而降低NO。排放。由于近炉膛水冷壁处富氧而在炉膛中心缺氧,OA的设置还能造成近水冷壁处和炉膛中心处的烟气温度降低,这有利于防止水冷壁结渣。而其主要的出发点是与CCOFA,SOFA配套使用,防止由于主燃烧区域过量空气系统口≤1而引起水冷壁高温腐蚀和结渣的危险。亦即低NO。直流煤粉生物质燃烧机设计的概念是两个基本功能的组合:沿炉膛高度的空气分级降低NO。排放以及沿炉膛水平的空气分级保护水冷壁免受腐蚀。OA的设计须考虑以下因素和要求:

    (1)煤种特性;

    (2)避免将煤粉气流引带向水冷壁;

    (3)对低反应性煤种须考虑OA风量比率的可调节性;

    (4)对炉膛旋转主气流强度和稳定性的影响;

    【5)切角和假想切圆参数。

    OA的设置常有表5所列的几种形式。

    CCOFA有置在主生物质颗粒燃烧机风箱上端,与主风箱一样呈角置切向布置,喷嘴可手动上下摆动,以调节空气分级效果,近来已有同时可水平摆动的设计,以降低未燃尽损失。

    对我国大多数褐煤和烟煤,通过CCOFA,WRCN,OA的组合即能满足国家NO。排放标准(650mg/Nm3,02=6%),而对我国大多数V。f<18%的贫煤,由于挥发份含量低,燃烧初期生成的CO以及CH,CH2等基团减少,则NOx被还原分解的量也减少。运行经验表明这时须增设SOFA,使主燃烧区域a≤1才能满足国标要求。SOFA的设计须考虑以下因素和要求:

    (1)煤种特性;

    (2)当地NOx排放标准;

    (3)烟气离开主燃烧区域到达SOFA处的滞留时间以及离开SOFA到达屏底处的滞留时间,前者影响到NO。的降低量,后者影响到煤粉燃尽率,炉膛出口烟温和汽温:

    (4)良好的与烟气混合特性;

    (5)对炉膛旋转主气流强度的影响。

    与CCOFA的设计相比,SOFA的设计更强调与烟气在炉膛内的均匀混合。SOFA的设置一般有表6几种形式。直流煤粉生物质颗粒燃烧机对燃烧系统设

计的要求低NO。直流煤粉生物质颗粒燃烧机由于采用上述设计,燃料与空气混合推迟,炉内火焰温度下降,在炉膛尺寸一定条件下,碳燃尽率下降。对燃尽性好的煤,未燃尽损失增加木多,对燃尽性差的煤,未燃尽损失增加较多。解决的措施主要有:提高煤粉细度,改善煤粉颗粒分布均匀性,改善燃料与空气供给和分配的均匀性,适当增大炉膛容积热负荷以延长煤粉停留时间。

2.1煤粉细度和颗粒分布均匀性

    由于导致未燃尽损失的主要是少量煤粉大颗粒,因此除要满足煤粉的经济细度要求外,一般要求R200≤1.5%,才能满足燃用烟煤时q4<

1%,燃用贫煤时q4< 2%。

2.2燃料与空气供给和分配的均匀性

    燃料与空气的供给要连续、稳定,各角层燃烧器分配力求均匀。其中影响煤粉分配均匀性和稳定性的因素主要有:

    (1)给煤的稳定性;

    (2)各角层管道阻力特性。

  对中仓制系统还要考虑以下因素:

    (1)粉仓结构,材料,保温情况;

    (2)煤粉混合器特性:

    (3)给粉机特性:

    (4)混合器前一次风分配方式。

  2.3 CCOFA,SOFA风量分配可控性

    为保证机组调峰范围内NO。排放量始终低于控制值,要求配备足够的风量调节装置,依据设定的风量——负荷调节曲线由燃烧自动控制系统进行调节。

  2.4三次风的处理

    我国很多燃用低挥发份煤的电厂采用钢球磨中仓制热风送粉系统,三次风带粉率常高达15%以上。影响三次风中煤粉燃尽的因素主要

    (1)细粉分离器效率:

    (2)三次风温和三次风率:

    (3)三次风中煤粉燃尽时间。

    300MW机组常配备4台钢球磨,为延长三次风中煤粉燃尽时间,可将对应两台排粉机的三次风喷嘴标高下移并改为墙式布置,这种设计既保证煤粉燃尽,又最大限度地减少三次风对燃烧稳定性的影响。在这种设计中,三次风量的一半作为SOFA,一半作为主生物质颗粒燃烧机区域风量计人风量——负荷调节曲线。

3结束语

    我国要很好地处理好发展与环境保护、资源紧缺的矛盾,须在低NO。煤粉生物质颗粒燃烧机的开发上加大投入。对一些确有成效,能适合我国煤种特性的低NO。煤粉生物质颗粒燃烧机要做好推广应用工作,同时要加快无烟煤,劣质煤低NO。生物质颗粒燃烧机的开发。


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点击次数:  更新时间:2017-03-28 18:24:33  【打印此页】  【关闭