摘(zhai) 要：低(di)氮(dan)(dan)(dan)燃燒(shao)過(guo)程(cheng)(cheng)中會(hui)排放氮(dan)(dan)(dan)氧化物（NOx），對生(sheng)態環境(jing)和(he)人體健康產生(sheng)危害。采用專業方(fang)法，實(shi)施火(huo)電廠鍋爐低(di)氮(dan)(dan)(dan)燃燒(shao)改(gai)(gai)造及(ji)運(yun)行(xing)優(you)化調整，能夠對NOx排放量進行(xing)有效控(kong)制，提高生(sheng)產效率，減(jian)少環境(jing)、生(sheng)態問題。文章簡要分析低(di)氮(dan)(dan)(dan)燃燒(shao)技術情(qing)況，制定低(di)氮(dan)(dan)(dan)燃燒(shao)器改(gai)(gai)造方(fang)案，對其運(yun)行(xing)過(guo)程(cheng)(cheng)進行(xing)優(you)化。

國家一直很重視火(huo)電廠大(da)氣(qi)(qi)(qi)污(wu)染物排放情況，出臺了各類法(fa)律法(fa)規和防治政(zheng)策(ce)。火(huo)電廠運營發展(zhan)過程中，除了考(kao)慮經濟效(xiao)益之外，還要兼(jian)顧環(huan)境(jing)(jing)問題，思考(kao)如何減(jian)少大(da)氣(qi)(qi)(qi)污(wu)染物排放量，并提出有(you)效(xiao)的實施方法(fa)。事實上，火(huo)電廠鍋爐(lu)改造能(neng)夠有(you)效(xiao)控制(zhi)NOx排放量，減(jian)少環(huan)境(jing)(jing)及空(kong)氣(qi)(qi)(qi)污(wu)染，實現(xian)環(huan)境(jing)(jing)保護效(xiao)益及目標。

1 低氮燃燒技術情況

降低(di)(di)NOx排放，能夠對大氣(qi)污染進行(xing)有效控(kong)制(zhi)。該(gai)過程中，以低(di)(di)氮(dan)燃(ran)(ran)燒技(ji)術(shu)為主(zhu)(zhu)，煙氣(qi)脫(tuo)硝技(ji)術(shu)為輔。其中，低(di)(di)氮(dan)燃(ran)(ran)燒技(ji)術(shu)與NOx生成(cheng)機理存(cun)在關(guan)聯性，主(zhu)(zhu)要構成(cheng)元素有低(di)(di)氧(yang)燃(ran)(ran)燒、煙氣(qi)再循環等。通(tong)過在縱向(xiang)位(wei)置設置燃(ran)(ran)燒器(qi)，促進氧(yang)化還原(yuan)、主(zhu)(zhu)還原(yuan)、燃(ran)(ran)盡區三個(ge)板塊(kuai)的形成(cheng)。該(gai)過程中，還能夠依據各(ge)鍋爐(lu)情況，在合適的位(wei)置歸放燃(ran)(ran)燒器(qi)，便于鍋爐(lu)內部有機染料和配(pei)風(feng)低(di)(di)溫、低(di)(di)氧(yang)燃(ran)(ran)燒，并實現分(fen)區和分(fen)級，從而對NOx排放量(liang)進行(xing)有效控(kong)制(zhi)，達到良好的清潔燃(ran)(ran)燒效果(guo)。

2 低氮燃燒器改造方案

2.1 優選(xuan)燃(ran)燒器

依據實(shi)(shi)際要求，制定(ding)科(ke)學的低(di)(di)氮燃(ran)(ran)燒(shao)器(qi)(qi)(qi)改造(zao)方(fang)案，以(yi)此為參照，對燃(ran)(ran)燒(shao)器(qi)(qi)(qi)進行優(you)選(xuan)。水平(ping)濃淡燃(ran)(ran)燒(shao)器(qi)(qi)(qi)和垂(chui)直(zhi)濃淡燃(ran)(ran)燒(shao)器(qi)(qi)(qi)在(zai)國內應(ying)用(yong)(yong)普遍。前者(zhe)主要作用(yong)(yong)是分(fen)離(li)(li)水平(ping)方(fang)向煤(mei)(mei)(mei)粉，使其(qi)濃淡分(fen)開，在(zai)爐(lu)內脫硫工作中(zhong)應(ying)用(yong)(yong)普遍，射流偏向爐(lu)內中(zhong)心位置，具備很(hen)強的徑直(zhi)卷吸能力和風包煤(mei)(mei)(mei)效(xiao)果。垂(chui)直(zhi)濃淡燃(ran)(ran)燒(shao)器(qi)(qi)(qi)與其(qi)原理(li)相同(tong)，使用(yong)(yong)過程恰相反(fan)，著重負責垂(chui)直(zhi)方(fang)向煤(mei)(mei)(mei)粉分(fen)離(li)(li)工作，實(shi)(shi)施(shi)效(xiao)果非常好。燃(ran)(ran)燒(shao)器(qi)(qi)(qi)類型(xing)選(xuan)擇切忌(ji)盲(mang)目，除了把(ba)爐(lu)內濃淡煤(mei)(mei)(mei)粉隔開之(zhi)外(wai)，還要全面掌握分(fen)離(li)(li)比(bi)例、各類參數情況(kuang)等，嚴禁爐(lu)內有低(di)(di)氮殘留。

2.2 改造主燃(ran)燒器

改造(zao)主燃(ran)(ran)燒(shao)器(qi)時，不(bu)僅要對(dui)主燃(ran)(ran)燒(shao)器(qi)標(biao)準(zhun)高度(du)進(jin)行確定(ding)，還要對(dui)四角風(feng)(feng)(feng)(feng)箱(xiang)風(feng)(feng)(feng)(feng)道、擋(dang)板風(feng)(feng)(feng)(feng)箱(xiang)位(wei)置(zhi)等進(jin)行科(ke)學固(gu)定(ding)，更(geng)(geng)換(huan)全部噴(pen)(pen)(pen)口(kou)(kou)(kou)、彎頭等，確保(bao)各構件(jian)均達標(biao)。最(zui)末層(ceng)以軸向插入式(shi)等離子燃(ran)(ran)燒(shao)器(qi)形式(shi)存在，還要對(dui)余下一次(ci)(ci)(ci)風(feng)(feng)(feng)(feng)燃(ran)(ran)燒(shao)器(qi)進(jin)行更(geng)(geng)改，使其轉換(huan)為濃淡(dan)燃(ran)(ran)燒(shao)器(qi)，上(shang)濃下淡(dan)或(huo)者下濃上(shang)淡(dan)。該背景下，高耐熱性鋼板應用效果好，使四層(ceng)中間二次(ci)(ci)(ci)風(feng)(feng)(feng)(feng)噴(pen)(pen)(pen)口(kou)(kou)(kou)保(bao)持封閉狀態，同時更(geng)(geng)換(huan)余下的二次(ci)(ci)(ci)風(feng)(feng)(feng)(feng)噴(pen)(pen)(pen)口(kou)(kou)(kou)，還要兼(jian)顧貼壁(bi)風(feng)(feng)(feng)(feng)噴(pen)(pen)(pen)口(kou)(kou)(kou)布置(zhi)，確保(bao)水冷壁(bi)表層(ceng)有足(zu)夠的氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)，避免因(yin)氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)量不(bu)達標(biao)，出現圍爐(lu)內溫度(du)過高、結渣(zha)，發(fa)生腐(fu)蝕。除此之外(wai)，還需要更(geng)(geng)改其余二次(ci)(ci)(ci)風(feng)(feng)(feng)(feng)噴(pen)(pen)(pen)口(kou)(kou)(kou)，使射流(liu)方向發(fa)生改變，對(dui)一次(ci)(ci)(ci)風(feng)(feng)(feng)(feng)射流(liu)方向和其他(ta)二次(ci)(ci)(ci)風(feng)(feng)(feng)(feng)噴(pen)(pen)(pen)口(kou)(kou)(kou)角度(du)進(jin)行重點控(kong)制，使前期缺氧(yang)(yang)燃(ran)(ran)料(liao)和后期供給氧(yang)(yang)得到(dao)充分混合[1]。

2.3 科(ke)學設計OFA噴口和二次風(feng)

盡(jin)管鍋(guo)爐(lu)燃(ran)燒(shao)(shao)系統相對比較復雜，但OFA噴(pen)(pen)口(kou)(kou)結(jie)構(gou)則比較簡單，在業內(nei)(nei)備(bei)受(shou)青睞。實(shi)踐(jian)中，需要(yao)在原有(you)系統基(ji)礎(chu)上(shang)再次對OFA噴(pen)(pen)口(kou)(kou)進(jin)行(xing)應(ying)用(yong)，發揮其優勢的同(tong)時(shi)，兼顧反切性能(neng)，對爐(lu)內(nei)(nei)氣(qi)流進(jin)行(xing)有(you)效控制，使(shi)爐(lu)內(nei)(nei)出煙口(kou)(kou)溫度正常。假使(shi)原OFA噴(pen)(pen)口(kou)(kou)尺寸(cun)、風速設置、風量(liang)等(deng)各(ge)指標(biao)等(deng)不能(neng)夠契合低氮(dan)燃(ran)燒(shao)(shao)技(ji)術改(gai)造要(yao)求，可直接(jie)封堵耐熱版(ban)，也可以對其進(jin)行(xing)二次改(gai)造。將大(da)比例二次風布置在燃(ran)燒(shao)(shao)器上(shang)端(duan)，便于(yu)分級燃(ran)燒(shao)(shao)爐(lu)內(nei)(nei)空(kong)氣(qi)，減少氮(dan)氧(yang)化物(wu)，使(shi)鍋(guo)爐(lu)得到(dao)充(chong)分燃(ran)燒(shao)(shao)。同(tong)時(shi)，還(huan)要(yao)在二次風設計中，考慮燃(ran)盡(jin)區位(wei)置、大(da)小等(deng)指標(biao)。

3 低氮燃燒運行優化方案

3.1 優化調(diao)整一二(er)次風和周界風

風(feng)量(liang)變(bian)化(hua)(hua)會(hui)對(dui)氮(dan)(dan)氧(yang)化(hua)(hua)合物(wu)濃度產(chan)生影響，如果風(feng)量(liang)過大(da)，爐內氧(yang)氣含量(liang)和(he)氮(dan)(dan)氧(yang)化(hua)(hua)合物(wu)濃度都比(bi)較低。依托機組各(ge)功率(lv)運(yun)行情(qing)況調整，對(dui)比(bi)正倒寶塔(ta)等配風(feng)方(fang)法，可知，倒寶塔(ta)配風(feng)運(yun)行產(chan)生的氮(dan)(dan)氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)少，不(bu)會(hui)影響大(da)氣。綜合考量(liang)氮(dan)(dan)氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)、鍋(guo)爐燃燒效率(lv)對(dui)等指標，將(jiang)各(ge)層(ceng)二次風(feng)開(kai)度作為重(zhong)要控(kong)制(zhi)元素，且(qie)不(bu)得超過70%，上層(ceng)二次風(feng)開(kai)度和(he)各(ge)層(ceng)周(zhou)界(jie)風(feng)開(kai)度分別在(zai)35%和(he)15%-20%之(zhi)間，給(gei)出(chu)優化(hua)(hua)調整方(fang)案。

3.2 調整燃(ran)燒(shao)器(qi)擺角和燃(ran)盡風

分(fen)析低氮燃(ran)燒時(shi)氮氧(yang)化物生成量(liang)(liang)，調(diao)整(zheng)燃(ran)燒器擺角和(he)燃(ran)盡(jin)風(feng)非(fei)常關鍵。調(diao)整(zheng)燃(ran)盡(jin)風(feng)擺角，使之向上傾斜，既能夠規(gui)避鍋爐兩(liang)側氣溫偏差，還(huan)能夠達到良好的擺角運行(xing)效果(guo)，縮短(duan)運行(xing)時(shi)間。燃(ran)盡(jin)風(feng)優化調(diao)整(zheng)，穩定(ding)鍋爐內總(zong)分(fen)量(liang)(liang)的同(tong)時(shi)，依據具體運行(xing)情(qing)況(kuang)，使燃(ran)盡(jin)風(feng)擋板增大，對氮氧(yang)化物排放量(liang)(liang)和(he)飛灰參數進行(xing)有效控制(zhi)[2]。

3.3 調整爐內(nei)含氧量

事實上(shang)，科學調整爐(lu)內(nei)含(han)氧(yang)(yang)量(liang)(liang)，也能夠優化低氮(dan)燃燒(shao)(shao)運(yun)行(xing)(xing)過程。通(tong)過對爐(lu)內(nei)含(han)氧(yang)(yang)量(liang)(liang)進行(xing)(xing)控制，避(bi)免(mian)生成太多(duo)氮(dan)氧(yang)(yang)化物。當爐(lu)內(nei)含(han)氧(yang)(yang)量(liang)(liang)比較低時(shi)，會(hui)排出少量(liang)(liang)氮(dan)氧(yang)(yang)化物。但試驗表明，倘(tang)若爐(lu)內(nei)含(han)氧(yang)(yang)量(liang)(liang)太低，會(hui)增加(jia)飛灰(hui)可燃物。為(wei)避(bi)免(mian)這種情況(kuang)，要科學控制爐(lu)內(nei)氧(yang)(yang)量(liang)(liang)，以2.5%-3.5%為(wei)宜。除了對火電廠氮(dan)氧(yang)(yang)化物排放量(liang)(liang)進行(xing)(xing)有效(xiao)控制，還(huan)要對鍋爐(lu)燃燒(shao)(shao)效(xiao)率進行(xing)(xing)兼顧。

4 結語

火電廠鍋爐低氮燃燒改造工作技術性強，工藝標準高，專業要求嚴格，實施過程復雜。這項工作能夠使鍋爐燃燒工作效率得到明顯提高，并對氮氧化物排放量進行有效控制，提高火電廠日常工作及服務質量。隨著環保意識的增強，相關從業人員要對生態環境質量加以保護，依據外部情況，升級改造鍋爐低氮燃燒，使其滿足工藝生產及社會發展要求，增強設備性能，實現生產效益和環境效益。