國(guo)電吉(ji)林龍華蛟河(he)熱(re)電廠(chang)位(wei)于(yu)吉(ji)林省蛟河(he)市南(nan)部，目前電廠(chang)裝(zhuang)機規(gui)模(mo)為(wei)3×75t/h循(xun)環(huan)流化(hua)床(chuang)鍋(guo)爐(lu)，配置(zhi)2臺12MW凝汽(qi)汽(qi)輪機。1#、2#機組(zu)配置(zhi)濟南(nan)鍋(guo)爐(lu)廠(chang)生產(chan)的YG-75/3.82-M1型循(xun)環(huan)流化(hua)床(chuang)鍋(guo)爐(lu)，于(yu)2001年12月投產(chan)；3#機組(zu)配置(zhi)太原(yuan)鍋(guo)爐(lu)集團有(you)限公司生產(chan)的TG-75/3.82-M23型循(xun)環(huan)流化(hua)床(chuang)鍋(guo)爐(lu)，于(yu)2007年11月投產(chan)。鍋(guo)爐(lu)經過(guo)(guo)10a多(duo)的運(yun)(yun)行(xing)，燃燒過(guo)(guo)程中(zhong)現存在以下問題：a)3臺鍋(guo)爐(lu)均達不到設(she)計出力，在實(shi)際運(yun)(yun)行(xing)過(guo)(guo)程中(zhong)，鍋(guo)爐(lu)最大出力僅(jin)為(wei)60t/h～62t/h；b)3臺鍋(guo)爐(lu)運(yun)(yun)行(xing)中(zhong)都出現高(gao)床(chuang)溫及運(yun)(yun)行(xing)溫差大現象(xiang)，僅(jin)在60t/h～62t/h出力下床(chuang)溫就高(gao)達980℃及溫差200℃以上，導(dao)致NO_x排放濃度為596mg/Nm³，造成嚴(yan)重超標(biao)。

針對以上問題，公司成立項目研發團隊，采取低(di)氮+燃燒優化改造技術(shu)對該廠3臺鍋爐(lu)進行了改造，達到了鍋爐(lu)低(di)氮和燃燒優化的最終要求(qiu)。

1鍋爐燃燒過程中存在問題分析

針對CFB（循環(huan)流(liu)化床鍋(guo)爐(lu)）鍋(guo)爐(lu)運行(xing)后燃(ran)燒過程(cheng)中普遍存在(zai)的一些(xie)(xie)情況(kuang)及對該廠進(jin)行(xing)前期收(shou)資和考(kao)察并與現場專業人員充(chong)分交(jiao)流(liu)后掌握的一些(xie)(xie)情況(kuang)，總結出(chu)3臺(tai)鍋(guo)爐(lu)存在(zai)的問題分析如下(xia)。

1．1鍋爐出力不夠問題分析

蛟河熱(re)(re)電廠3臺CFB鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)原設(she)計(ji)煤(mei)(mei)質為(wei)(wei)(wei)(wei)褐煤(mei)(mei)，適宜燃燒煤(mei)(mei)種包括煙(yan)煤(mei)(mei)、貧(pin)煤(mei)(mei)、無煙(yan)煤(mei)(mei)，其(qi)低(di)位發(fa)熱(re)(re)量(liang)為(wei)(wei)(wei)(wei)14200kJ/kg，全(quan)(quan)水分(fen)為(wei)(wei)(wei)(wei)6.5%，收到基硫(liu)為(wei)(wei)(wei)(wei)0.39%，入(ru)(ru)爐(lu)(lu)煤(mei)(mei)粒粒徑(jing)為(wei)(wei)(wei)(wei)0mm～8mm；而實(shi)際入(ru)(ru)廠煤(mei)(mei)以火車煤(mei)(mei)為(wei)(wei)(wei)(wei)主(zhu)，煤(mei)(mei)源較多(duo)，煤(mei)(mei)質變化范圍(wei)較大，其(qi)低(di)位發(fa)熱(re)(re)量(liang)為(wei)(wei)(wei)(wei)13139kJ/kg，全(quan)(quan)水分(fen)為(wei)(wei)(wei)(wei)10.4%，收到基硫(liu)為(wei)(wei)(wei)(wei)0.6%，入(ru)(ru)爐(lu)(lu)煤(mei)(mei)粒粒徑(jing)為(wei)(wei)(wei)(wei)15mm～20mm。分(fen)析得知(zhi)鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)實(shi)際運(yun)行時主(zhu)要以低(di)熱(re)(re)值、高水分(fen)、大粒徑(jing)燃煤(mei)(mei)為(wei)(wei)(wei)(wei)主(zhu)。一般情(qing)況(kuang)下，當煤(mei)(mei)的(de)發(fa)熱(re)(re)量(liang)越(yue)(yue)低(di)、水分(fen)越(yue)(yue)高、粒徑(jing)越(yue)(yue)粗時，為(wei)(wei)(wei)(wei)了保證(zheng)鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)原有的(de)設(she)計(ji)出(chu)力，電廠運(yun)行人員就不(bu)得不(bu)增加(jia)入(ru)(ru)爐(lu)(lu)煤(mei)(mei)量(liang)，這樣(yang)就導(dao)致(zhi)耗煤(mei)(mei)量(liang)增加(jia)，床溫升高，煤(mei)(mei)在爐(lu)(lu)膛底部沉(chen)積(ji)，爐(lu)(lu)膛結焦可能性增加(jia)，威脅鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)安全(quan)(quan)運(yun)行，因此又(you)不(bu)得不(bu)通過減少入(ru)(ru)爐(lu)(lu)煤(mei)(mei)來(lai)解決，最終導(dao)致(zhi)鍋(guo)(guo)爐(lu)(lu)帶不(bu)上(shang)負荷，出(chu)力不(bu)足。

旋風(feng)分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)器是CFB鍋爐(lu)(lu)灰(hui)循(xun)(xun)環的一個核心部件，其(qi)入口煙(yan)速(su)和導流特征(zheng)直接影響著分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)器的收塵效(xiao)率(lv)，決定(ding)了(le)灰(hui)循(xun)(xun)環倍率(lv)，不(bu)僅影響燃盡，降低燃料的利用率(lv)，還影響傳熱和脫硝效(xiao)果。分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)器入口煙(yan)道處喉口位(wei)置的煙(yan)氣(qi)(qi)流速(su)一般控制在24m/s～28m/s范圍(wei)內，而從收資情況看，3臺分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)器喉口煙(yan)氣(qi)(qi)流速(su)均為22m/s，煙(yan)速(su)偏低，分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)效(xiao)果太差。因此可以適當提(ti)高(gao)分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)器入口的煙(yan)氣(qi)(qi)流速(su)，使其(qi)增速(su)后能(neng)顯著改善分(fen)(fen)(fen)離(li)(li)器灰(hui)塵捕(bu)集效(xiao)率(lv)，對抑制床溫和提(ti)高(gao)蒸發(fa)能(neng)力(li)均能(neng)產生直接推(tui)動作用，從而避免(mian)鍋爐(lu)(lu)設計出力(li)不(bu)足問題發(fa)生。

由(you)于CFB鍋(guo)爐(lu)的燃燒(shao)(shao)系統(tong)不(bu)僅包含主燃燒(shao)(shao)區燃燒(shao)(shao)室(shi)、整個(ge)爐(lu)膛區域、旋風分(fen)離(li)器區域，還包括返(fan)料(liao)(liao)(liao)風室(shi)、返(fan)料(liao)(liao)(liao)斜(xie)腿等(deng)這幾(ji)部分(fen)組(zu)成。當返(fan)料(liao)(liao)(liao)風室(shi)出現問(wen)題就會出現流化不(bu)暢，返(fan)料(liao)(liao)(liao)腿出現問(wen)題就會產生(sheng)返(fan)料(liao)(liao)(liao)不(bu)暢，甚至發生(sheng)燃燒(shao)(shao)室(shi)內(nei)煙氣反串等(deng)情況發生(sheng)，從而破壞整個(ge)物料(liao)(liao)(liao)循(xun)環(huan)系統(tong)，打破爐(lu)膛內(nei)物料(liao)(liao)(liao)平衡(heng)和熱平衡(heng)，床溫升(sheng)高，負荷降(jiang)低。

1．2NOx超標問題分析

NO_x超標主要與(yu)爐膛中(zhong)心(xin)區缺氧及床(chuang)溫(wen)分布不(bu)均，床(chuang)溫(wen)異常，一(yi)二(er)次(ci)(ci)風(feng)配(pei)風(feng)方(fang)式(shi)，爐膛出口、返(fan)料溫(wen)度與(yu)床(chuang)溫(wen)差值(zhi)過(guo)大，床(chuang)溫(wen)與(yu)一(yi)次(ci)(ci)風(feng)的(de)配(pei)合等因(yin)素有關。

1.2.1爐膛(tang)中(zhong)心區缺氧及(ji)床溫分布不均

CFB鍋(guo)爐爐內普遍存在著爐膛(tang)中心(xin)區氧量分(fen)布不(bu)均(jun)和(he)床溫(wen)分(fen)布不(bu)均(jun)及局(ju)部(bu)高溫(wen)現(xian)象。由于CFB鍋(guo)爐固有的結構(gou)特點，熱空氣(qi)在爐膛(tang)燃燒區容易產(chan)生“煙囪效應。根(gen)據(ju)NOx的生成機(ji)理，此(ci)時熱力(li)型的NOx在局(ju)部(bu)富氧和(he)高溫(wen)條件下大量產(chan)生。

CFB鍋(guo)爐往(wang)往(wang)由于流(liu)(liu)化不(bu)均勻(yun)，會導致(zhi)床(chuang)溫(wen)偏差(cha)。其(qi)原因(yin)主(zhu)要在(zai)于煤粉(fen)粒徑分布不(bu)均，流(liu)(liu)化程度偏差(cha)，一、二次風配比不(bu)合適(shi)，返(fan)料系統不(bu)完(wan)善等(deng)。同時流(liu)(liu)化不(bu)均也會造成(cheng)局部(bu)高溫(wen)點(dian)，使得熱力型NOx急劇增加(jia)。

1.2.2床溫異常

對于CFB鍋爐(lu)來說，控(kong)制床溫(wen)(wen)(wen)是CFB鍋爐(lu)低(di)氮燃(ran)(ran)燒的關鍵之一。從理論上來講，860℃～875℃是CFB鍋爐(lu)最佳低(di)氮燃(ran)(ran)燒溫(wen)(wen)(wen)度。但實際運行中仍然(ran)存(cun)在問題(ti)(ti)，如顆(ke)粒(li)粗大或顆(ke)粒(li)過(guo)細，布風板、風帽和靜壓室設計缺陷等(deng)，導致床溫(wen)(wen)(wen)偏高(gao)或偏低(di)。如床溫(wen)(wen)(wen)過(guo)高(gao)，則會造成爐(lu)膛(tang)水(shui)冷壁等(deng)部(bu)位結焦(jiao)加劇(ju)和NOx過(guo)量生成。而床溫(wen)(wen)(wen)太(tai)低(di)，則又會導致鍋爐(lu)啟動困難或熄火及燃(ran)(ran)料燃(ran)(ran)燒不充分等(deng)問題(ti)(ti)產生。

1.2.3一(yi)二次風配風方式

蛟河熱電廠3臺(tai)循環流化床(chuang)鍋(guo)爐原(yuan)設計一(yi)二次(ci)(ci)風配比(bi)為6:4，一(yi)次(ci)(ci)風率過大，二次(ci)(ci)風率過小(xiao)(xiao)。典型的(de)一(yi)次(ci)(ci)風與二次(ci)(ci)風的(de)比(bi)例一(yi)般按照(zhao)4:6或(huo)5:5配置比(bi)較普遍。對于任(ren)何(he)一(yi)種鍋(guo)爐，二次(ci)(ci)風是整個(ge)爐內(nei)燃(ran)燒(shao)過程的(de)主旋律(lv)，因此在低(di)氮分級燃(ran)燒(shao)方(fang)案中(zhong)一(yi)般都是采(cai)取減小(xiao)(xiao)一(yi)次(ci)(ci)風在總風量中(zhong)的(de)占(zhan)比(bi)，保證二次(ci)(ci)風占(zhan)比(bi)更大。

這(zhe)樣既(ji)可以保證燃料在(zai)(zai)爐膛下部主燃燒(shao)(shao)區適當缺氧燃燒(shao)(shao)，達到(dao)低氮燃燒(shao)(shao)效(xiao)果；同時未燃盡(jin)燃料隨煙氣在(zai)(zai)爐膛內上(shang)升區域(yu)在(zai)(zai)二次(ci)風(feng)的(de)作用下進一步燃燒(shao)(shao)，達到(dao)燃料燃盡(jin)效(xiao)果，形(xing)成了低氮與燃燒(shao)(shao)優化的(de)完美(mei)結合。同時從(cong)該廠二次(ci)風(feng)的(de)布風(feng)方式看，二次(ci)風(feng)噴口數(shu)量共21個(ge)，分(fen)3層布置，均(jun)在(zai)(zai)拐點(dian)以下密相區，布局不(bu)合理，二次(ci)風(feng)射流穿(chuan)透性差(cha)，氧化性氣氛濃厚，起不(bu)到(dao)低氮分(fen)級燃燒(shao)(shao)的(de)效(xiao)果。

1.2.4爐膛(tang)出口返料溫度與(yu)床(chuang)溫差值過(guo)大

事(shi)實(shi)上，多(duo)數CFB鍋(guo)爐(lu)在(zai)實(shi)際(ji)運行時(shi)，由于(yu)各種原因，其爐(lu)膛(tang)出口溫度明顯比床(chuang)溫低(di)很多(duo)，甚(shen)至溫差高(gao)達(da)200℃以上。于(yu)是，為了確保達(da)到鍋(guo)爐(lu)設計(ji)負荷，鍋(guo)爐(lu)運行人員通常(chang)采取高(gao)床(chuang)溫運行的方式，這樣就(jiu)導(dao)致NOx的排放(fang)濃度增加。

蛟河熱電廠3臺循環流化床鍋爐爐膛出口溫度均明顯比床溫低好多，最多達到250℃左右，因此電廠不斷加煤，床溫最高達到1030℃以上。對CFB鍋爐來說，這個溫度是很不正常的，從而也導致NOx排放達到將近600mg/Nm³，產生嚴重超標。

1.2.5床溫與一(yi)次(ci)風的配合

保證(zheng)一(yi)(yi)次(ci)風在(zai)總風量(liang)中(zhong)的(de)合理占比及較(jiao)好的(de)流化(hua)效果(guo)，這樣才能(neng)(neng)使CFB鍋爐(lu)(lu)(lu)正常(chang)運(yun)(yun)行(xing)，也是保證(zheng)低氮分級(ji)燃燒能(neng)(neng)否更好實施的(de)關鍵(jian)一(yi)(yi)步。一(yi)(yi)般情況下，當爐(lu)(lu)(lu)型結(jie)構(gou)和一(yi)(yi)、二(er)次(ci)風設(she)計一(yi)(yi)旦確(que)定，運(yun)(yun)行(xing)床(chuang)溫(wen)(wen)也就基本確(que)定。但由于目前國(guo)內大(da)(da)多(duo)數鍋爐(lu)(lu)(lu)，煤種來源(yuan)不確(que)定，煤質變化(hua)較(jiao)大(da)(da)，這樣鍋爐(lu)(lu)(lu)的(de)運(yun)(yun)行(xing)床(chuang)溫(wen)(wen)及料層的(de)流化(hua)狀況也會發生相應(ying)的(de)變化(hua)。因此(ci)這個時(shi)候如果(guo)不根據床(chuang)溫(wen)(wen)的(de)變化(hua)對一(yi)(yi)次(ci)風進行(xing)調整(zheng)，同時(shi)在(zai)必要的(de)時(shi)候不對水冷床(chuang)上布(bu)風板及風帽等進行(xing)改(gai)造的(de)話，很難達(da)到(dao)低氮排放的(de)效果(guo)。

2改造方案

根據(ju)現場(chang)了解(jie)的(de)信息和資料，本次低氮燃燒優化(hua)(hua)改(gai)造(zao)(zao)的(de)主要(yao)(yao)范圍(wei)如下：a)增加(jia)爐內(nei)受(shou)熱(re)面，包(bao)括(kuo)增加(jia)水冷(leng)屏(ping)和過熱(re)器的(de)受(shou)熱(re)面積(ji)，降低床溫，提高鍋爐帶負荷能力；b)對輸碎煤(mei)(mei)系(xi)統進(jin)行(xing)(xing)改(gai)造(zao)(zao)，保證入(ru)爐煤(mei)(mei)滿足設(she)計要(yao)(yao)求(qiu)；c)采(cai)用(yong)ROFA對原鍋爐二次風(feng)(feng)系(xi)統進(jin)行(xing)(xing)改(gai)造(zao)(zao)；d)增設(she)煙氣(qi)再(zai)循(xun)環系(xi)統；e)分離器入(ru)口煙道改(gai)造(zao)(zao)；f)返料裝(zhuang)置優化(hua)(hua)，包(bao)括(kuo)更換返料風(feng)(feng)機、返料床改(gai)造(zao)(zao)；g)水冷(leng)床布風(feng)(feng)板(ban)及(ji)風(feng)(feng)帽改(gai)造(zao)(zao)；h)給(gei)煤(mei)(mei)口及(ji)播煤(mei)(mei)風(feng)(feng)優化(hua)(hua)改(gai)造(zao)(zao)。

2．1受熱面改造

根據熱(re)(re)力計算對(dui)應地增加鍋爐(lu)受(shou)熱(re)(re)面，所用材(cai)質與現役鍋爐(lu)對(dui)應部分相同，為20號無縫鋼管，并做好防磨處理(li)，確(que)保汽溫、蒸發量、排煙(yan)溫度等基本(ben)傳熱(re)(re)性(xing)能達到性(xing)能要求。

原鍋(guo)(guo)爐(lu)設(she)計(ji)(ji)床溫為800℃～950℃，實際(ji)運(yun)行床溫偏高(gao)，高(gao)的(de)床溫增加(jia)了NOx的(de)生(sheng)成，因此(ci)經過熱(re)力計(ji)(ji)算在爐(lu)膛頂部增設(she)2片(pian)水冷屏，并同時增加(jia)過熱(re)器(qi)受熱(re)面，提(ti)高(gao)鍋(guo)(guo)爐(lu)的(de)蒸發(fa)能力，通過增加(jia)爐(lu)內受熱(re)面及對二(er)次(ci)風(feng)合理布局(ju)共(gong)同實現CFB鍋(guo)(guo)爐(lu)爐(lu)內煙溫和床溫最(zui)佳(jia)工(gong)況，達到低負荷溫度不低、高(gao)負荷溫度不高(gao)的(de)最(zui)佳(jia)低氮燃燒優化效果。受熱(re)面改造主要內容包括：

a）如圖(tu)1所示對水(shui)冷屏(ping)進行改造。每臺爐增加2套(tao)進口(kou)集(ji)箱1、2套(tao)水(shui)冷屏(ping)2、2套(tao)出(chu)口(kou)集(ji)箱3、2套(tao)焊接吊(diao)桿裝置(zhi)4、2套(tao)焊接吊(diao)桿裝置(zhi)5、2套(tao)水(shui)冷屏(ping)吊(diao)梁(liang)6、2套(tao)水(shui)冷屏(ping)導汽管7。圖(tu)1中23100mm和18450mm標高(gao)位(wei)置(zhi)為水(shui)冷屏(ping)各段之間的安裝焊縫(feng)。

b)如圖(tu)2所示對(dui)高溫過熱器從(cong)改造(zao)切(qie)割位置進行改造(zao)。每臺爐(lu)增加(jia)1套材質為15CrMoG、管徑Φ38mm×5mm的管子1，6套定位板(ban)2，1套管夾3。

2．2輸碎煤(mei)系統(tong)的改(gai)造

蛟(jiao)河熱電上煤系統只有(you)一(yi)級碎煤而沒有(you)篩分裝置，入爐(lu)煤粗(cu)大(da)(da)顆粒(li)非(fei)常多(duo)。在(zai)實際運行中，為(wei)了提(ti)高蒸發量和避免(mian)床溫(wen)超限(xian)，必須(xu)用到很大(da)(da)的一(yi)次風量，導致煙氣(qi)中NOx排(pai)放濃度(du)大(da)(da)幅增(zeng)加。

因(yin)此，本次低氮燃燒優化改(gai)(gai)造(zao)過程中對輸(shu)碎煤系統進行了(le)改(gai)(gai)造(zao)，具(ju)體改(gai)(gai)造(zao)方案如下：因(yin)皮帶間(jian)沒有設(she)立原煤篩分(fen)裝置的足夠空間(jian)，因(yin)此將原二段(duan)HSZ-50環錘式(shi)破碎機更換為四齒輥式(shi)破碎機，處理(li)能(neng)力不小于120t/h，以保證入爐(lu)煤顆(ke)粒度滿足CFB爐(lu)型0mm～8mm要(yao)求，上煤能(neng)力滿足3臺鍋爐(lu)滿負荷連續運(yun)行要(yao)求。

改造后，合理的(de)(de)煤(mei)(mei)顆粒(li)(li)粒(li)(li)徑(jing)(jing)如(ru)下：a)煙煤(mei)(mei)的(de)(de)入(ru)爐(lu)煤(mei)(mei)質要求。該CFB鍋爐(lu)理想入(ru)爐(lu)煤(mei)(mei)平(ping)均粒(li)(li)徑(jing)(jing)d50為(wei)(wei)1.7mm～1.9mm，寬(kuan)篩分(fen)(fen)粒(li)(li)徑(jing)(jing)分(fen)(fen)布為(wei)(wei)0mm～8mm，通常情(qing)況下，5mm以(yi)(yi)上(shang)顆粒(li)(li)最好控制在(zai)4%～5%以(yi)(yi)下、而200μm以(yi)(yi)下的(de)(de)顆粒(li)(li)盡量控制在(zai)14%～15%以(yi)(yi)下，另外兩種極端情(qing)況下的(de)(de)顆粒(li)(li)百分(fen)(fen)比之和需(xu)控制在(zai)22%～24%以(yi)(yi)下為(wei)(wei)宜(yi)；b)褐煤(mei)(mei)的(de)(de)入(ru)爐(lu)煤(mei)(mei)質要求。物料(liao)顆粒(li)(li)應滿足(zu)0mm～8mm，平(ping)均粒(li)(li)徑(jing)(jing)d50為(wei)(wei)1.8mm～2.0mm，5mm～8mm大顆粒(li)(li)粒(li)(li)徑(jing)(jing)份額≤5%，0μm～200μm粒(li)(li)徑(jing)(jing)份額≤25%，其余中間(jian)粒(li)(li)徑(jing)(jing)份額≥70%。

2．3采用(yong)ROFA對(dui)二次風系統進行改造(zao)

本次改造采用ROFA對二次風進行空氣分級，保證二次風穿透力的情況下，增強密相區還原性氣氛，降低NO_x的排(pai)放。具體改造方案如(ru)下：

將(jiang)(jiang)原有(you)布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)于(yu)密相(xiang)(xiang)區(qu)的(de)(de)(de)(de)(de)二次(ci)(ci)風(feng)(feng)3層(ceng)噴(pen)(pen)口布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)，改(gai)為上下(xia)共(gong)2層(ceng)布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)，同(tong)時上層(ceng)布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)于(yu)稀相(xiang)(xiang)區(qu)，下(xia)層(ceng)布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)于(yu)過渡區(qu)，既(ji)保(bao)證了鍋爐(lu)(lu)的(de)(de)(de)(de)(de)穩定充分(fen)燃(ran)燒(shao)(shao)，又(you)保(bao)證了空氣分(fen)級(ji)燃(ran)燒(shao)(shao)的(de)(de)(de)(de)(de)效(xiao)果。設計(ji)二次(ci)(ci)風(feng)(feng)量(liang)(liang)占(zhan)鍋爐(lu)(lu)總(zong)風(feng)(feng)量(liang)(liang)的(de)(de)(de)(de)(de)50%，其中上層(ceng)二次(ci)(ci)風(feng)(feng)風(feng)(feng)量(liang)(liang)占(zhan)鍋爐(lu)(lu)總(zong)風(feng)(feng)量(liang)(liang)25%，下(xia)層(ceng)二次(ci)(ci)風(feng)(feng)風(feng)(feng)量(liang)(liang)占(zhan)鍋爐(lu)(lu)總(zong)風(feng)(feng)量(liang)(liang)25%。二次(ci)(ci)風(feng)(feng)噴(pen)(pen)口采(cai)用本公司專(zhuan)利產品ROFA集(ji)成(cheng)(cheng)噴(pen)(pen)射(she)箱(xiang)(xiang)，同(tong)時通過集(ji)成(cheng)(cheng)噴(pen)(pen)射(she)箱(xiang)(xiang)內不對(dui)稱設計(ji)的(de)(de)(de)(de)(de)噴(pen)(pen)口將(jiang)(jiang)熱二次(ci)(ci)風(feng)(feng)高(gao)(gao)速噴(pen)(pen)射(she)到爐(lu)(lu)膛，使熱二次(ci)(ci)風(feng)(feng)在鍋爐(lu)(lu)上部(bu)空間產生(sheng)強烈的(de)(de)(de)(de)(de)旋轉渦流(liu)并在爐(lu)(lu)內形(xing)成(cheng)(cheng)分(fen)級(ji)燃(ran)燒(shao)(shao)，這(zhe)樣(yang)不僅(jin)提高(gao)(gao)了鍋爐(lu)(lu)的(de)(de)(de)(de)(de)燃(ran)燒(shao)(shao)效(xiao)果，同(tong)時也達到脫硝的(de)(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)(de)。改(gai)造后的(de)(de)(de)(de)(de)布(bu)(bu)置(zhi)(zhi)圖見(jian)圖3和(he)圖4。

2．4增設煙(yan)氣(qi)再循(xun)環(huan)煙(yan)氣(qi)

再循(xun)環(huan)技術就(jiu)是從(cong)鍋爐(lu)尾(wei)部煙(yan)(yan)道(dao)引入煙(yan)(yan)氣(qi)充當一(yi)次風的角色，通過管道(dao)等(deng)設(she)備將其輸送到爐(lu)膛適當部位參與燃(ran)燒。由(you)于(yu)其含O2量(liang)比較(jiao)低，相當于(yu)變相減小了一(yi)次風占(zhan)比，保證物料(liao)在密相區處于(yu)還原性氣(qi)氛下燃(ran)燒，從(cong)而(er)有(you)效(xiao)降低床溫。而(er)煙(yan)(yan)氣(qi)再循(xun)環(huan)如(ru)果配合二次風分(fen)級，則可使二次風在爐(lu)膛內分(fen)級燃(ran)燒效(xiao)果更明(ming)顯，達到更進一(yi)步(bu)低氮(dan)排(pai)放的目的。

國電吉林(lin)龍華(hua)蛟河熱電廠(chang)3臺75t/h鍋(guo)爐一(yi)次(ci)(ci)風(feng)(feng)(feng)量占總(zong)風(feng)(feng)(feng)量的(de)(de)60%，二次(ci)(ci)風(feng)(feng)(feng)占總(zong)風(feng)(feng)(feng)量的(de)(de)40%，一(yi)次(ci)(ci)風(feng)(feng)(feng)量較大(da)。本次(ci)(ci)改造在爐膛出口(kou)氧量一(yi)定的(de)(de)情況下，不降低(di)一(yi)次(ci)(ci)風(feng)(feng)(feng)量、保證(zheng)床料正常流(liu)化(hua)的(de)(de)基礎(chu)上，降低(di)一(yi)次(ci)(ci)風(feng)(feng)(feng)中(zhong)的(de)(de)氧量份額、增加二次(ci)(ci)風(feng)(feng)(feng)總(zong)量。由于(yu)底部一(yi)次(ci)(ci)風(feng)(feng)(feng)中(zhong)的(de)(de)含氧量減少，抑制了(le)(le)密相區的(de)(de)燃燒強度(du)，同時由于(yu)二次(ci)(ci)風(feng)(feng)(feng)噴口(kou)分層布置(zhi)，增大(da)了(le)(le)密相區還原氣氛，抑制了(le)(le)NOx的(de)(de)生成。

2．5分離(li)器(qi)入(ru)口(kou)煙道改(gai)造

本方案對分離(li)(li)(li)器(qi)入口煙(yan)(yan)道(dao)進(jin)(jin)行(xing)優化(hua)改造，以保(bao)證足夠的(de)分離(li)(li)(li)效率，抑(yi)制床溫，降低NOx排放濃度(du)。鍋爐原分離(li)(li)(li)器(qi)喉口尺寸為850mm×2400mm，喉口處流速(su)約22m/s。現對分離(li)(li)(li)器(qi)喉口處煙(yan)(yan)道(dao)進(jin)(jin)行(xing)改造，將原寬(kuan)度(du)850mm改為700mm，使喉口處煙(yan)(yan)氣(qi)流速(su)加(jia)速(su)到28m/s，提高分離(li)(li)(li)器(qi)入口煙(yan)(yan)氣(qi)流速(su)，從而提高分離(li)(li)(li)器(qi)分離(li)(li)(li)效率。

2．6返料系統優化改造

鍋爐(lu)原(yuan)返(fan)(fan)料(liao)器前后(hou)布風(feng)(feng)(feng)(feng)板共用(yong)一個(ge)風(feng)(feng)(feng)(feng)室，這就造成兩者風(feng)(feng)(feng)(feng)量基本相同。為(wei)了(le)保(bao)證(zheng)旋風(feng)(feng)(feng)(feng)分離器立(li)管下灰的(de)通暢性(xing)，根(gen)據(ju)實(shi)際需(xu)要，后(hou)者風(feng)(feng)(feng)(feng)量應小于前者所需(xu)風(feng)(feng)(feng)(feng)量。因(yin)此，本方案對原(yuan)返(fan)(fan)料(liao)風(feng)(feng)(feng)(feng)室進(jin)行(xing)改(gai)(gai)造，以保(bao)證(zheng)整個(ge)返(fan)(fan)料(liao)系統(tong)處于最佳工作狀態(tai)。具體改(gai)(gai)造措施如(ru)下：a)返(fan)(fan)料(liao)風(feng)(feng)(feng)(feng)機(ji)采用(yong)羅茨(ci)風(feng)(feng)(feng)(feng)機(ji)替(ti)換原(yuan)返(fan)(fan)料(liao)風(feng)(feng)(feng)(feng)機(ji)，每臺爐(lu)各(ge)新設2臺羅茨(ci)風(feng)(feng)(feng)(feng)機(ji)（壓(ya)頭H=19.6kPa，風(feng)(feng)(feng)(feng)量Q=15.28m3/min），1用(yong)1備；b)拆除原(yuan)有(you)返(fan)(fan)料(liao)床(chuang)的(de)布風(feng)(feng)(feng)(feng)板，對原(yuan)有(you)返(fan)(fan)料(liao)床(chuang)進(jin)行(xing)整改(gai)(gai)，布置(zhi)29個(ge)/排×2排=58個(ge)風(feng)(feng)(feng)(feng)帽；c)對返(fan)(fan)料(liao)風(feng)(feng)(feng)(feng)室和風(feng)(feng)(feng)(feng)帽進(jin)行(xing)改(gai)(gai)造，加強返(fan)(fan)料(liao)的(de)流態(tai)化。

2．7水(shui)冷床布風(feng)板及風(feng)帽改造

開孔率(lv)是流化(hua)床(chuang)鍋爐(lu)設計的(de)(de)(de)一個重要參(can)數(shu)，水冷床(chuang)布風(feng)板上(shang)所形成的(de)(de)(de)壓(ya)力(li)(li)(li)降(jiang)(jiang)與設置在其上(shang)風(feng)帽的(de)(de)(de)開孔率(lv)平方(fang)成反比，通(tong)常來講，如開孔率(lv)越高，則(ze)(ze)布風(feng)板上(shang)所產生(sheng)的(de)(de)(de)阻(zu)力(li)(li)(li)就(jiu)會越小(xiao)。當布風(feng)板阻(zu)力(li)(li)(li)太小(xiao)時(shi)，則(ze)(ze)會使得氣流通(tong)過(guo)時(shi)產生(sheng)較(jiao)(jiao)小(xiao)的(de)(de)(de)壓(ya)降(jiang)(jiang)，這樣就(jiu)會出(chu)現(xian)以下兩(liang)種(zhong)情況：a)當氣流通(tong)過(guo)床(chuang)層(ceng)局部(bu)物(wu)料(liao)(liao)較(jiao)(jiao)稀、阻(zu)力(li)(li)(li)較(jiao)(jiao)小(xiao)的(de)(de)(de)區域(yu)(yu)時(shi)，則(ze)(ze)會產生(sheng)局部(bu)位置處的(de)(de)(de)床(chuang)層(ceng)物(wu)料(liao)(liao)“吹(chui)空”現(xian)象；b)當氣流通(tong)過(guo)物(wu)料(liao)(liao)較(jiao)(jiao)密、阻(zu)力(li)(li)(li)較(jiao)(jiao)大的(de)(de)(de)區域(yu)(yu)時(shi)，則(ze)(ze)會造成床(chuang)層(ceng)物(wu)料(liao)(liao)“壓(ya)實”現(xian)象[5-6]。這兩(liang)種(zhong)情況的(de)(de)(de)出(chu)現(xian)就(jiu)造成了物(wu)料(liao)(liao)流化(hua)效(xiao)果較(jiao)(jiao)差從而導致鍋爐(lu)啟動困難或(huo)爐(lu)膛內床(chuang)溫部(bu)分區域(yu)(yu)溫度較(jiao)(jiao)高，最終影響到鍋爐(lu)負荷無法達到設計要求(qiu)。

針(zhen)對(dui)以上(shang)這些情況(kuang)，此次改(gai)(gai)造采取(qu)了一些具體(ti)的改(gai)(gai)造措施，具體(ti)改(gai)(gai)造內容(rong)如下：a)流化風(feng)(feng)進(jin)入水(shui)(shui)冷風(feng)(feng)室(shi)的方式(shi)維持不變；b)水(shui)(shui)冷床風(feng)(feng)帽進(jin)行(xing)重新布置(zhi)，更換新型鐘(zhong)罩式(shi)風(feng)(feng)帽，補焊中(zhong)間的鰭片鋼板；c)根據(ju)現有水(shui)(shui)冷床尺寸調整(zheng)間距，進(jin)行(xing)開孔布置(zhi)風(feng)(feng)帽。

2．8給煤(mei)口及播煤(mei)風優化改(gai)造

CFB鍋(guo)爐(lu)給煤(mei)口(kou)(kou)設計對爐(lu)內煤(mei)顆粒的(de)(de)(de)燃(ran)盡度起(qi)到至關重要的(de)(de)(de)作用，它將影響鍋(guo)爐(lu)的(de)(de)(de)飛灰(hui)可(ke)燃(ran)物的(de)(de)(de)含量(liang)、爐(lu)渣可(ke)燃(ran)物的(de)(de)(de)含量(liang)和床溫等參數。根(gen)據國(guo)內、外主流流化床鍋(guo)爐(lu)給煤(mei)系統的(de)(de)(de)設計經驗，給煤(mei)口(kou)(kou)的(de)(de)(de)高低(di)取決于(yu)布風板的(de)(de)(de)面積大小。

本次改造方案中，根據(ju)二次風(feng)(feng)口(kou)布置情(qing)況(kuang)重新設(she)計給煤(mei)口(kou)高度，并對(dui)播(bo)煤(mei)風(feng)(feng)的結構進行設(she)計優化，完(wan)善播(bo)煤(mei)風(feng)(feng)增量、冷一次風(feng)(feng)源(yuan)引(yin)入及(ji)噴口(kou)托(tuo)底播(bo)煤(mei)風(feng)(feng)優化改進確保入爐煤(mei)播(bo)煤(mei)效(xiao)果良好，在(zai)確保燃(ran)盡效(xiao)果的前提下，降低燃(ran)料(liao)中NOx的生成量。

a)調整(zheng)原有(you)給(gei)(gei)煤(mei)(mei)口(kou)(kou)(kou)高度，調整(zheng)后給(gei)(gei)煤(mei)(mei)口(kou)(kou)(kou)標(biao)高距離布風(feng)(feng)(feng)板約2m；b)對原有(you)給(gei)(gei)煤(mei)(mei)口(kou)(kou)(kou)進行盲(mang)堵，再在膜(mo)式壁新(xin)(xin)開給(gei)(gei)煤(mei)(mei)口(kou)(kou)(kou)，并(bing)重新(xin)(xin)澆筑；c)原有(you)鍋爐(lu)的(de)播煤(mei)(mei)風(feng)(feng)(feng)位于(yu)兩處(chu)，一(yi)處(chu)位于(yu)給(gei)(gei)煤(mei)(mei)機出(chu)口(kou)(kou)(kou)直(zhi)(zhi)管(guan)段至垂直(zhi)(zhi)落煤(mei)(mei)段拐點處(chu)，一(yi)處(chu)位于(yu)落煤(mei)(mei)管(guan)至落煤(mei)(mei)口(kou)(kou)(kou)之間。本次改造引(yin)入(ru)冷(leng)一(yi)次風(feng)(feng)(feng)源，在落煤(mei)(mei)口(kou)(kou)(kou)底部水(shui)平增加一(yi)路播煤(mei)(mei)風(feng)(feng)(feng)。

3改造后鍋爐運行效果

a)鍋(guo)爐出力(li)(li)由原來60t/h～62t/h達到(dao)75t/h，滿(man)足(zu)設計出力(li)(li)；b)在鍋(guo)爐50%～100%BMCR（鍋(guo)爐最(zui)(zui)大(da)連(lian)續蒸(zheng)發量(liang)）工況(kuang)范圍內(nei)，NOx最(zui)(zui)終排放(fang)濃度一般(ban)穩定在150mg/Nm3（標干，6%O2）以下，達到(dao)了NOx排放(fang)要求；c)爐內(nei)溫(wen)度穩定在850℃～900℃，爐膛出口、返料溫(wen)度與床溫(wen)差值在50℃以內(nei)；d)煙氣(qi)停留時間(jian)延長約(yue)15%左(zuo)右(you)，提高換熱(re)效率(lv)，保證燃燒更加充分；e)二次風剛性加強、主燃區空(kong)氣(qi)動力(li)(li)場組織改(gai)善(shan)，結焦(jiao)情況(kuang)改(gai)善(shan)。

4結語

通(tong)過國(guo)電吉林(lin)龍華蛟(jiao)河熱電廠3臺75t/hCFB鍋(guo)爐(lu)(lu)低(di)氮燃燒(shao)(shao)優(you)化項目的(de)(de)(de)(de)改(gai)造及運行。本次改(gai)造不僅達到了(le)(le)國(guo)家(jia)(jia)脫硝(xiao)排放的(de)(de)(de)(de)環保(bao)要求(qiu)和(he)(he)實(shi)(shi)現(xian)了(le)(le)鍋(guo)爐(lu)(lu)燃燒(shao)(shao)效率的(de)(de)(de)(de)進(jin)一(yi)(yi)步提高；同(tong)時還減(jian)(jian)輕了(le)(le)爐(lu)(lu)內(nei)(nei)結(jie)焦情況，降低(di)了(le)(le)煙(yan)氣中(zhong)飛灰含碳(tan)量和(he)(he)底渣含碳(tan)量，為以(yi)后(hou)的(de)(de)(de)(de)工(gong)程開展奠(dian)定(ding)了(le)(le)一(yi)(yi)定(ding)的(de)(de)(de)(de)理論(lun)和(he)(he)實(shi)(shi)踐基礎。盡管(guan)鍋(guo)爐(lu)(lu)低(di)氮燃燒(shao)(shao)優(you)化是一(yi)(yi)個復(fu)雜的(de)(de)(de)(de)爐(lu)(lu)內(nei)(nei)燃燒(shao)(shao)過程，但(dan)隨(sui)著理論(lun)研(yan)究和(he)(he)實(shi)(shi)踐的(de)(de)(de)(de)不斷深(shen)入和(he)(he)國(guo)家(jia)(jia)對(dui)節能減(jian)(jian)排工(gong)作的(de)(de)(de)(de)重視和(he)(he)支持，低(di)氮燃燒(shao)(shao)優(you)化改(gai)造技(ji)術(shu)在(zai)接下來幾年(nian)，將(jiang)會迎(ying)來一(yi)(yi)個更好的(de)(de)(de)(de)發展契機。

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