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摘 要: 针对日益严重的大气污染、锅炉热效率低等问题，阐述了燃煤锅炉多空气分级低NOx燃烧技术改造项目和SCR反应器特点，提出了对燃烧器系统、一次风管道、二次风系统和并加装SCR脱硝装置等系统进行具体的低氮改造措施。分析了300MW燃煤锅炉低氮改造后的热经济性和安全性。经试验验证，3号锅炉低氮改造后，锅炉热效率提高1%，锅炉NOx排放量大幅减少，排放浓度标准降到了100 mg/ m3以下。 关键词：节能减排；氮氧化物；空气分级；水平浓淡；改造；燃烧器 0 引言 随着我国实行可持续发展的战略，环境保护已成为当前和今后一项重要工作。在燃煤电厂排放的大气污染物中，氮氧化物（NOx）因为对生态环境和人体健康的危害极大，且难以处理，所以成为重点控制排放的污染物之一。《火电厂大气污染物排放标准》从2012年开始实施，其中，从2012年1月1日开始，所有新建火电机组NOx排放浓度标准要求达到100mg/m3；[1]从2014年1月1日开始，重点地区所有火电投运机组NOx排放浓度标准要达到100mg/m3，而非重点地区2003年以前投产的机组达到200mg/ m3。 本文通过分析3号炉燃烧系统的低氮成功改造，从根本上来减少燃煤电厂污染物NOx的排放量，对同类机组的低氮改造具有很大的参考价值。 1 机组介绍 华电国际电力股份有限公司莱城发电厂3锅炉采用上海锅炉厂生产的亚临界、中间一次再热、控制循环汽包炉，采用了美国CE燃烧工程公司的引进技术，型号为SG-1025/17.44-M844。该锅炉为单炉膛、平衡通风、固态排渣、四角切圆燃烧方式，设计燃煤为高挥发份烟煤，点火、助燃用油为0号柴油。[2] 制粉系统配置三台沈重BBD4062双进双出直吹式磨煤机，燃烧方式为四角顺时针切圆，每角共有6个一次风口，6个燃料二次风口，11个辅助二次风口，顶层为两层消旋风，燃烧器摆角上下摆动30°，锅炉主要设计参数（见表1）。 2 燃烧系统低氮改造 2.1 多空气分级低NOx燃烧技术 首先在沿炉膛高度的垂直方向采取三次空气分级，即在主燃烧器区域送入部分煤粉完全燃烧所需要的一次风和二次风，在紧邻主燃烧区的上方OFA喷嘴送入部分燃尽风（即一次垂直空气分级）；从OFA上方距主燃烧器一定距离的低位SOFA燃烧器送入剩余的部分燃尽风（即二次垂直空气分级）；将剩余的燃尽风从除OFA和低位SOFA燃烧器外的高位SOFA燃烧器送入（即三次垂直空气分级[3]）。其次，主燃烧器一次风燃烧装置上采取水平浓淡分离技术，从而在炉膛水平方向形成浓淡两股煤粉气流，实现炉膛水平方向的空气分级燃烧（一次水平空气分级）。另外，主燃烧器的部分二次风喷嘴采取正向偏置布置，形成部分贴壁风[4]，推迟了该部分二次风与煤粉气流的混合，也在炉膛水平方向形成了一定程度的空气分级燃烧（即二次水平空气分级）。这样就在挥发氮析出后非常关键的早期燃烧阶段，将主燃烧器区域的过量空气系数降低，在整个炉膛内沿垂直方向和水平方向实现多次空气分级燃烧，在初始的富燃料欠氧条件下促使挥发氮转化成N2，从而减少总的NOx生成量。同时，因富燃料欠氧，炉膛的燃烧温度也会相对降低，也在一定程度上会降低热力型NOx的生成量。 阅读全文
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