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定制锅炉低氮燃烧器低氮燃烧器改造后,虽然NOx降幅很大,但即使在燃用同一煤种时,飞灰可燃物升幅也较大。主要是低氮燃烧技术采用低温、低氧燃烧,主燃区的温度下降较多,控制和推迟煤粉的着火,并降低着火区的氧量,使煤粉燃烬能力下降,燃烧过程延长,飞灰和炉渣可燃物增大。锅炉低氮燃烧器生产厂家有的改造时,改变了燃烧器一、二次风喷口和燃尽风喷口的面积,造成二次风与一次风的混合延迟,不利于煤粉气流的着火和燃烧。根据已改造锅炉试验数据表明,对于四角切圆燃烧锅炉飞灰可燃物升幅为0.5—1个百分点,对冲燃烧锅炉飞灰可燃物升幅为1—1.5个百分点,“W”火焰燃烧锅炉飞灰可燃物升幅为2—4个百分点,影响锅炉效率下降0.4—1.6个百分点。

热工自动控制性能下降,蒸汽参数波动大,机组AGC响应速率慢,低氮燃烧器改造后,在同一煤种下同负荷下,由于燃料在炉内燃烧反应减缓,各级受热面的烟温分布和吸热量发生变化,具体表现有,热工自动控制迟缓和过调现象明显增加,导致蒸汽参数波动大;对于一些区域,对机组AGC响应速率要求较高,往往出现AGC响应速率迟缓,不能满足电网的要求。主要原因是热工的控制系统定值、控制曲线没有进行相应的优化调整,如:原静态、动态负荷—煤量控制曲线,制粉系统冷、热风门解耦控制系统,减温水自动控制系统;一次调频锅炉主控前馈系统。

锅炉水冷壁高温腐蚀现象在对冲燃烧和“W”火焰燃烧锅炉上较为突出,主要是燃烧器区水冷壁存在着较强的还原性气氛如CO、H2S等,燃烧区域氧含量在2%以下会产生大量CO,由于低氮燃烧其中采用了低氧燃烧,势必会使增加CO的产生,加剧水冷壁区域高温腐蚀。因增加了高位燃尽风,在总风量不变的情况下,二次风量减小,导致煤粉缺氧燃烧,一次风与二次风掺混时间都发生推迟,使得炉内煤粉燃烧过程拉长,炉膛火焰中心上移,相应炉膛出口烟温升高,未能燃烬的成分随气流上升到上部区域与燃尽风等强烈混合,在此区域开始剧烈燃烧,造成此区域温度高,容易引起过热器超温、结焦和积灰。

当前,我国雾霾防治形势逼人,尽管雾霾产生的成因尚未完全研究清晰,但在社会舆论的压力和国家日益严格的节能减排政策面前,电力行业节能减排的压力不断增大,而燃煤发电机组在相当长的一段时期内仍然是我国发电行业中的主力,对于环保部最新颁布的《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011),即从2014年7月1日起,现有火力发电锅炉要达到标准规定的排放限值,燃煤发电企业纷纷进行环保设施的改造,如锅炉低氮燃烧器的改造,改造后降低NOx的排放取得较好效果,但也给锅炉安全、稳定和经济运行带来了一定的影响。

管式炉要采用高炉煤气替代焦炉煤气,必须要有安全、高效的燃烧器。通过对高炉煤气燃烧特性数据的分析,得出以下结论:高炉煤气最大的缺点是燃烧稳定性差,易熄火。因此,在研制高炉煤气燃烧器的过程中,如何确保安全、有效地使用高炉煤气,是关键所在。一氧化碳是高炉煤气中的主要可燃成分,占可燃成分90%以上。它是一种无色、无味的有毒气体,属于高度危害。由于高炉煤气着火温度比焦炉煤气高,着火浓度范围窄,一旦出现压力波动使燃烧器脱火,造成炉内熄火,煤气外泄,就会酿成重大安全事故。因此,防止熄火是本项技术的关键。