锅炉低氮燃烧 [330MW机组锅炉低氮燃烧改造及运行调整]
摘要：介绍了天津国电津能热电有限公司#1炉低氮燃烧器技术改造前及改造后的运行情况，通过在不同负荷下二次风配风方式优化试验、主燃烧器、SOFA燃尽风摆角试验、空预器漏风测量试验、锅炉效率测定及优化试验等方面对本次技术改造进行综合评定，运行结果证明，本次改造后＃1锅炉在165MW至330MW负荷之间运行，NOx排放量大幅降低，锅炉效率较高，炉内无结焦现象，主再热汽温、壁温等参数正常。在165MW至330MW 负荷之间，基本上不投SCR就能达到现行国家排放标准，经济效益显著。
关键词：330MW级；低氮燃烧器改造；双尺度燃烧；运行调整
作者简介：薛峰（1973-），男，河北邯郸人，天津国电津能热电有限公司，工程师。（天津?300300）信超（1971-），男，河北石家庄人，国华电力公司检修维护部业务经理，助理工程师。（北京?100025）
中图分类号：TK227.1?????文献标识码：A?????文章编号：1007-0079（2012）24-0152-02
火力发电厂大气污染排放控制问题，已经越来越受到世界各国政府的关注和重视，发达国家对污染排放控制标准较高。而处于京津唐区域的天津国电津能热电有限公司从投产之初，就同步投入脱硫、脱硝设备，严格执行国家的排放标准：SO2排放控制在不大于100mg/N3，NOX排放控制在不大于200mg/N3。按照国家环保局要求，京津唐区域即将执行新的排放标准，NOX排放要求控制在不大于100mg/N3，现有的燃烧设备及脱硝系统如不改造很难达到要求，寻求一种高效、经济的脱硝方案迫在眉睫，低氮燃烧器改造很快提上日程。天津国电津能热电有限公司于2012年5-6月利用#1机组大修机会，完成对#1炉燃烧器更换工作。
一、设备简介
天津国电津能热电有限公司一期2×330MW锅炉是采用美国燃烧工程公司(CE)技术设计和制造的。锅炉为亚临界参数、一次中间再热、单炉膛、自然循环汽包炉，固态排渣，半露天布置，全钢构架，采用平衡通风、直流式燃烧器、四角切圆燃烧方式，制粉系统采用中速磨冷一次风机正压直吹式系统。锅炉型号:HG-1102/17.5-YM33,燃用神华煤。锅炉的设计效率93.5%，锅炉的最大连续蒸发量为1101.6t/h；主蒸汽出口温度为541℃，压力为17.5MPa；再热蒸汽出口温度541℃，出口压力3.617MPa，进口温度为329.9℃，进口压力为3.797MPa，再热器流量为909.7t/h。设计的炉膛出口烟温为1011℃以下。锅炉采用四角切向燃烧、直流式摆动燃烧器。
改造前NOX排放浓度按照国家标准控制在不大于200mg/N3，每日平均耗氨量在2.5吨左右。
二、改造前#1炉效率及烟气成分数据
1.#1锅炉低氮燃烧器改造前锅炉效率试验主要数据（见表1）
表1?改造前锅炉效率试验数据
项目名称 单位 工况一 工况二 工况三 工况四
有功功率 MW 330 300 250 200
主蒸汽压力 MPa 17.29 17.02 16.42 15.62
主蒸汽温度 ℃ 537 542.1 540.25 538.4
空预器A入口烟气含氧量 % 2.32 2.42 3.07 3.34
空预器B入口烟气含氧量 % 2.83 2.71 3.2 3.77
修正前排烟温度 ℃ 153.49 151.89 153.4 146.09
修正后排烟温度 ℃ 161.51 158.24 159.54 152.25
飞灰可燃物含量 % 0.91 0.44 0.28 0.48
炉渣可燃物含量 % 0.09 0.10 0.10 0.65
修正前锅炉热效率 % 92.55 92.78 92.34 92.06
修正后锅炉热效率 % 92.98 93.14 92.72 92.43
2.#1锅炉低氮燃烧器改造前锅炉烟气成分主要数据（见表2）
表2?改造前锅炉烟气成分数据
项目名称 单位 工况一 工况二 工况三 工况四
有功功率 MW 330 300 280 250
SCR入口烟气含氧量A % 2.33 1.92 1.58 3..0
SCR入口烟气含氧量B % 1.87 2.44 2.08 2.58
SCR入口烟气NOx含量A mg/Nm3 442 392 421 420
SCR入口烟气NOx含量B mg/Nm3 398 420 419 452
SCR入口烟气CO含量A Ppm 195 102 45 10
SCR入口烟气CO含量B ppm 47 55 120 10
从以上数据可以看出，改造前锅炉效率较高，但是燃用现有煤种超出设计值50t/h,并且为了保证较低的NOx排量而低氧运行，造成了主再热汽温度、减温水量和排烟温度升高，SCR前实测NOx排放值在400mg/Nm3以上，CO在氧量小于2%的情况下急剧升高。
三、#1锅炉低NOx燃烧器改造措施
采用双尺度燃烧技术对锅炉燃烧器进行较大规模的改造，更换现有燃烧器组件，对燃烧器进行重新布置：
第一，改变炉内切圆直径，#1、#3角切圆由原来的864mm增加至1181mm,#2、#4角切圆维持不变。下端部AA二次风、一次风和SOFA燃尽风为逆时针方向旋转，其他二次风改为与一次风6°角偏置，顺时针反向切入，形成横向空气分级。
第二，四角主燃烧器（包括一二次风组件，风箱风道等）全部更换, 相应风门执行器换新，燃烧器采用新的整体上下摆动机构，一次风喷口±20°摆动范围，二次风喷口±30°摆动范围。
第三，A、B层一次风喷口标高保持不变，C、D、E层一次风标高下移；C、D、E一次风喷口采用上下浓淡、中间带稳燃钝体的燃烧器。