劉博宇 岑強(qiáng) 王宇欣 楊蓉

摘 要：近年來，隨著社會(huì)的發(fā)展，我國的火電廠建設(shè)的發(fā)展也有了很大的創(chuàng)新。國家一直很重視火電廠大氣污染物排放情況，出臺(tái)了各類法律法規(guī)和防治政策?；痣姀S運(yùn)營發(fā)展過程中，除了考慮經(jīng)濟(jì)效益之外，還要兼顧環(huán)境問題，思考如何減少大氣污染物排放量，并提出有效的實(shí)施方法。事實(shí)上，火電廠鍋爐改造能夠有效控制NOx排放量，減少環(huán)境及空氣污染，實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)效益及目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：火電廠;鍋爐低氮燃燒改造;運(yùn)行優(yōu)化

1 低氮燃燒技術(shù)情況

降低NOx排放，能夠?qū)Υ髿馕廴具M(jìn)行有效控制。該過程中，以低氮燃燒技術(shù)為主，煙氣脫硝技術(shù)為輔。其中，低氮燃燒技術(shù)與NOx生成機(jī)理存在關(guān)聯(lián)性，主要構(gòu)成元素有低氧燃燒、煙氣再循環(huán)等。通過在縱向位置設(shè)置燃燒器，促進(jìn)氧化還原、主還原、燃盡區(qū)三個(gè)板塊的形成。該過程中，還能夠依據(jù)各鍋爐情況，在合適的位置歸放燃燒器，便于鍋爐內(nèi)部有機(jī)染料和配風(fēng)低溫、低氧燃燒，并實(shí)現(xiàn)分區(qū)和分級(jí)，從而對(duì)NOx排放量進(jìn)行有效控制，達(dá)到良好的清潔燃燒效果。

2 火電廠鍋爐低氮燃燒運(yùn)行優(yōu)化調(diào)整

在保證鍋爐運(yùn)行安全性的條件下在火電廠鍋爐低氮燃燒運(yùn)行優(yōu)化調(diào)整方面，要提高火電廠鍋爐的運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性，通過運(yùn)行的氧量、各個(gè)風(fēng)門、煤粉的粗細(xì)度等方面，對(duì)火電廠進(jìn)行低氮燃燒運(yùn)行的優(yōu)化調(diào)整?；痣姀S鍋爐低氮燃燒運(yùn)行優(yōu)化調(diào)整，其中一次風(fēng)二次風(fēng)以及周界風(fēng)的調(diào)整，可以通過調(diào)節(jié)二次風(fēng)門的開度情況，保持低氧燃燒。其中燃盡風(fēng)越強(qiáng)，氧的含量越低，NOx也會(huì)變低。NOx的生成量越低，越能減少對(duì)大氣生態(tài)環(huán)境造成的污染。但是，存在的問題是，在運(yùn)行的各個(gè)過程中二次風(fēng)的開度不能過大。需要綜合考慮NOx的排放量和火電廠鍋爐的效率，調(diào)整的難易程度等綜合因素。需要注意的是在中間層的二次風(fēng)的開度必須低于百分之七十，上層的二次風(fēng)的開度要根據(jù)燃燒器的溫度和飛灰中碳的含量等因素進(jìn)行合適的調(diào)整，要求是二度風(fēng)的開度最高只能達(dá)到百分之三十五。

火電廠鍋爐低氮燃燒運(yùn)行優(yōu)化調(diào)整，其中擺角和燃盡風(fēng)的調(diào)整，燃盡風(fēng)的擺角在上下擺動(dòng)的過程中，會(huì)影響火電廠鍋爐內(nèi)的氣溫和飛灰值，在上下擺動(dòng)過程中，如果擺角向下傾斜時(shí)，會(huì)使NOx的生成量和排放量顯著上升。在對(duì)火電廠鍋爐低氮燃燒和運(yùn)行優(yōu)化的整個(gè)過程中，要著重對(duì)火電廠鍋爐的運(yùn)行效率和NOx排放量進(jìn)行分析。如果要對(duì)擺角的運(yùn)行進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，可使擺角稍微向上傾斜，向上傾斜能夠使火電廠鍋爐的氣溫運(yùn)行不會(huì)出現(xiàn)偏差，增加擺角運(yùn)行的效率。在燃盡的優(yōu)化調(diào)整中，在保證火電廠鍋爐總的風(fēng)量不變的情況下，若負(fù)電荷提升，要開大燃盡風(fēng)的擋板，能減少NOx的排放量和飛灰值，能降低氧量，使鍋爐上部分的燃燒加強(qiáng)，進(jìn)而提高火電廠鍋爐低氮燃燒運(yùn)行的優(yōu)化調(diào)整?；痣姀S鍋爐低氮燃燒運(yùn)行優(yōu)化調(diào)整中，還要加強(qiáng)鍋爐氧量的調(diào)整、鍋爐中煤粉細(xì)度的調(diào)整、低氮燃燒器運(yùn)行的調(diào)整。進(jìn)一步地提高火電廠鍋爐運(yùn)行的效率和實(shí)現(xiàn)低氮燃燒的運(yùn)行優(yōu)化。

3 火電廠鍋爐低氮燃燒改造

3.1優(yōu)選燃燒器

依據(jù)實(shí)際要求，制定科學(xué)的低氮燃燒器改造方案，以此為參照，對(duì)燃燒器進(jìn)行優(yōu)選。水平濃淡燃燒器和垂直濃淡燃燒器在國內(nèi)應(yīng)用普遍。前者主要作用是分離水平方向煤粉，使其濃淡分開，在爐內(nèi)脫硫工作中應(yīng)用普遍，射流偏向爐內(nèi)中心位置，具備很強(qiáng)的徑直卷吸能力和風(fēng)包煤效果。垂直濃淡燃燒器與其原理相同，使用過程恰相反，著重負(fù)責(zé)垂直方向煤粉分離工作，實(shí)施效果非常好。燃燒器類型選擇切忌盲目，除了把爐內(nèi)濃淡煤粉隔開之外，還要全面掌握分離比例、各類參數(shù)情況等，嚴(yán)禁爐內(nèi)有低氮?dú)埩簟?/p>

3.2火電廠低氮燃燒運(yùn)行優(yōu)化

將傳統(tǒng)燃燒器全面更換為低氮燃燒器后，需要進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化工作，以達(dá)到全面保證鍋爐的正常運(yùn)作的同時(shí)提高其電能產(chǎn)出率，擴(kuò)大火電廠經(jīng)濟(jì)效益，減小汽溫和兩側(cè)煙溫的差距。目前我國所常用到的火電廠低氮燃燒運(yùn)行優(yōu)化措施大致分為調(diào)整擺角和燃盡風(fēng);調(diào)整一次風(fēng)、二次風(fēng)、周界風(fēng);調(diào)整爐膛氧量;調(diào)整煤粉細(xì)度等幾個(gè)措施。調(diào)整擺角和燃盡風(fēng)指在汽溫較高的情況下，適當(dāng)?shù)慕档腿紵鲾[角并且優(yōu)化燃盡風(fēng)，可以有效降低含氧量，適當(dāng)上部燃燒率升高，明顯提高其低氮燃燒效率。調(diào)整一次風(fēng)、二次風(fēng)、周界風(fēng)指通過實(shí)現(xiàn)二次風(fēng)組合適當(dāng)將主燃燒區(qū)實(shí)現(xiàn)低氧燃燒，結(jié)合相應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行實(shí)際調(diào)整，通過實(shí)際的低氮燃燒情況進(jìn)行更加適合的調(diào)整二次風(fēng)工作。調(diào)整爐膛氧量指將爐膛中的含氧量控制在2.5%-3.5%之間，可以明顯達(dá)到降低NOx排放量的作用，還可以保證鍋爐長期維持一個(gè)良好的工作效率狀況。調(diào)整煤粉細(xì)度則是對(duì)分離器擋板進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，使得其變小，降低煤粉細(xì)度，最終使得煤粉燃燒更加充分，可以有效防止由于低氧環(huán)境而導(dǎo)致溫度超標(biāo)使得受熱面超溫的情況發(fā)生，可以提高其鍋爐運(yùn)作的安全穩(wěn)定性。

3.3改造主燃燒器

改造主燃燒器時(shí)，不僅要對(duì)主燃燒器標(biāo)準(zhǔn)高度進(jìn)行確定，還要對(duì)四角風(fēng)箱風(fēng)道、擋板風(fēng)箱位置等進(jìn)行科學(xué)固定，更換全部噴口、彎頭等，確保各構(gòu)件均達(dá)標(biāo)。最末層以軸向插入式等離子燃燒器形式存在，還要對(duì)余下一次風(fēng)燃燒器進(jìn)行更改，使其轉(zhuǎn)換為濃淡燃燒器，上濃下淡或者下濃上淡。該背景下，高耐熱性鋼板應(yīng)用效果好，使四層中間二次風(fēng)噴口保持封閉狀態(tài)，同時(shí)更換余下的二次風(fēng)噴口，還要兼顧貼壁風(fēng)噴口布置，確保水冷壁表層有足夠的氧氣，避免因氧氣量不達(dá)標(biāo)，出現(xiàn)圍爐內(nèi)溫度過高、結(jié)渣，發(fā)生腐蝕。除此之外，還需要更改其余二次風(fēng)噴口，使射流方向發(fā)生改變，對(duì)一次風(fēng)射流方向和其他二次風(fēng)噴口角度進(jìn)行重點(diǎn)控制，使前期缺氧燃料和后期供給氧得到充分混合。

結(jié)語

綜上所述，為了提高火電廠鍋爐廠的鍋爐運(yùn)行效率，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)低氮燃燒，有必要對(duì)火電廠鍋爐低氮燃燒改造進(jìn)行研究，對(duì)火電廠鍋爐進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，并找出有效的運(yùn)行方式，提高火電廠鍋爐的效率。實(shí)現(xiàn)火電廠鍋爐的運(yùn)行優(yōu)化調(diào)整，降低NOx的排放量，使排放量達(dá)標(biāo)是實(shí)現(xiàn)火電廠鍋爐低氮燃燒改造及運(yùn)行優(yōu)化調(diào)整的重中之重。火電廠鍋爐的燃燒調(diào)整、優(yōu)化運(yùn)行是節(jié)能降耗、提高能源利用率的有效措施。它可以降低機(jī)組供電煤耗，降低發(fā)電成本，對(duì)電力企業(yè)參與電力市場競爭具有十分重要的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]劉朝倫.火電廠鍋爐低氮燃燒改造及運(yùn)行優(yōu)化研究[J].科學(xué)與財(cái)富，2015，7（Z2）：742.