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1、魏桥创业集团邹平第三热电厂魏桥创业集团邹平第三热电厂480t/h 锅炉防结焦暨降低 NOx 排放 技术方案烟台龙源电力技术股份有限公司2011-08-202目录概述：.3一 煤质特点.4二 炉膛空间状况.5三 原风煤配比存在的问题 .5四 拟采取的措施：.6五 改造原则说明：.7六 改造措施说明：.11七 低 NOx 燃烧器.14八 节点功能区的建立.15九 防结渣、防腐蚀措施.16十 稳燃高效措施.17十一 采用分区优化调试方法 .18十二 技术特点：.19十三 结构特点：.21十四 燃烧器运行、维护说明： .22十五 低 NOx 燃烧器运行维护说明：.22十六 运行特性.23十七 检修条件
2、.24十八 特别说明.243概述：概述：魏桥创业集团邹平第三热电厂共有机组 8 台，其中，1-2 号炉为 410t/h 锅炉，3-8 号炉为 480t/h 机组，皆为武汉锅炉厂生产的单炉膛、单汽包、亚临界、平衡通风、 型布置、切圆燃烧形式锅炉。近几年来，由于煤炭市场的持续紧张，电厂燃煤的稳定性得不到很好的控制，运行使用煤质距离设计煤质偏差较大，进煤渠道多样，掺混比例不均，煤炭质量下降等问题尤为突出。伴随着煤炭矛盾的日益突出，以及锅炉投运以来一直未能进行有效的技术升级和改造，锅炉运行存在的问题越来越多，主要表现在： 锅炉效率明显下降； 锅炉结渣现象严重； 结渣、掉焦、灭火问题频发； NOx 排放
3、偏高； 单位油耗量激增。为彻底解决以上存在的问题，经多次的交流与实地考察，我们4准备并编制了本技术方案，期冀能为电厂的节能降耗保安全工作提供一些帮助。由于资料所限，本方案可能存在某些纰漏，不代表最终设计方案。一一 煤质特点煤质特点由于煤炭的并不稳定性，以及进煤渠道的多样以及掺混的问题，该项目煤质特性复杂。对于本项目煤质情况分析如下：1. 水分指标：综合全年的数据报告，该项目全水分指标约在7%左右，内在水分约在 2.3%左右，属于相对干燥煤质，对促进及稳定机组的燃烧状况，具有积极意义。2. 灰分指标：综合全年的数据报告，该项目空气干燥基灰分指标在 19-24%之间波动，相对稳定。对于山东以及周边
4、河北煤质来讲，属于中等灰分指标。3. 挥发分指标：综合全年的数据报告，该项目干燥无灰基挥发分指标在 15-20%之间，平均为 17.83%。此数据与设计的贫煤指标有一定的差距，是造成结焦现象的一个因素。此外，由于原煤质烟煤、无烟煤、贫煤均有，造成该指标的跳跃性较大，给运行管理和设备改造均带来了很大的问题。4. 发热量指标：综合全年的数据报告，该项目煤质低位发热量指标为 19.5Mj/kg 左右，发热量相对均衡，但是比设计5值偏低。5. 变形温度指标：由于暂无实际运行的煤质的灰分变形温度指标，但是，原设计煤质的变形温度在 1500以上，属于弱焦结性煤质。目前的煤质中的烟煤，在燃烧后产生的颗粒的变
5、形温度指标将远远低于设计值，这部分熔融的颗粒一旦被甩在水冷壁上，将很可能造成结渣现象，这也是现场结渣、掉焦、灭火现象严重的主要原因。基于以上分析，我们认为，魏桥三电的项目煤质属于易稳定、中等易燃、较强结渣特性的煤质。二二 炉膛空间状况炉膛空间状况根据烟台龙源的经验，武汉锅炉厂此类燃烧贫煤机组设计空间相对较低，容积热负荷以及断面热负荷均偏大。其设计煤质，挥发分相对较低，灰分偏低，较易稳燃和控制结焦。但是燃用实际煤质，较适合采用以炉内空气分级为主的低 NOx 燃烧技术，如果针对防止结焦功能进行特殊的设计，可以实现炉膛不结焦、减少吹灰次数、提高锅炉效率的预期。同时，炉膛高度尺寸尽管偏低，但是依照烟台
6、龙源的经验，是可以采用高位 SOFA 燃尽风布置的，这种布置，对于减少 NOx 生成与排放，并可保证煤粉有较大的燃尽时间，降低飞灰可燃物碳含量，提高锅炉效率，很有帮助。6三三 原风煤配比存在的问题原风煤配比存在的问题（1）原 OFA 风量占总二次风量的比例过低，并且布置位置距离主燃烧区域过近，没有起到二次燃尽的作用，也没有起到抑制氮氧化物产生的作用。（2）采用原水平浓淡分离装置以及浓淡喷嘴钝体存在结构问题，浓淡两侧风速偏差较大，淡侧出口风速远低于浓侧，浓侧虽然煤粉较多但风量同样较多，导致煤粉浓缩效果不明显，浓侧煤粉浓度较低；同时由于淡侧煤粉风速过低，易导致淡侧煤粉喷嘴附近结渣，不利于安全经济运
7、行。另外由于在喷嘴出口采用钝体分离及导流煤粉，造成钝体运行环境恶劣，既要承受煤粉冲击磨损，同时又处于高温环境，容易造成钝体损坏。（3）在四角切圆燃烧燃烧中，由于主燃烧器区域的燃烧器设计中没有保护水冷壁壁面氧量控制的设计，容易造成炉膛水冷壁的结渣和高温腐蚀的发生。（4）采用摆动燃烧器技术设计中，喷嘴与壁面间隙过大，同时采用的直边喷嘴结构，大流通面积的油风室喷嘴，造成燃烧的无组织漏风（不经过喷嘴出口）过大，同时在进行摆动过程中，无组织漏风会急剧增加，这对于控制 NOx 的生成极其不利，也会加剧结渣现象。四四 拟采取的措施：拟采取的措施：（1 1）在主燃烧器上方约 4-5 米的位置上增加三层可以上下
8、左7右摆动的燃尽风组件，沿炉膛高度方向上重新调整过量空气系数分配，主燃区形成微缺氧燃烧，在燃烧器与燃尽风之间形成较大的高温低氧还原区，用以还原已生成的 NOx。（2 2）主燃烧器区，更换所有的一二次风喷口组件，调整二次风及周界风喷口面积，使主燃区形成微缺氧氛围。一次风喷口改为上下浓淡组合方式，这种浓淡组合要优于单喷口的浓淡燃烧器，十分有利于抑制着火早期的 NOx 生成，同时强化着火，一定程度上抑制了分级燃烧可能带来的火焰中心上移。同时，这种上下浓淡的布置方式，可以有效的解决原水平浓淡方式造成的因风速不均形成的结渣现象。（3 3）增加 3 层贴壁风喷口。一次风之间的二次风与一次风射流偏置 5 度
9、角，沿炉膛截面形成“双区”分布（中心区和近壁区） ，也形成沿炉膛截面的空气分级，与高度方向的空气分级一起形成空间空气分级，同时，熔融的颗粒靠近贴壁风即被冷却，非常有利于防止结渣，这对采用空气分级燃烧技术来说特别重要。（4 4）SOFA 喷口可同时做上下左右摆动。燃尽风量的作用是将烟气中的可燃物（飞灰可燃物、CO 等）完全燃尽，因此要求燃尽风要具有足够的动量，能够穿透到烟气中并与烟气强烈混合，同时燃尽风还应对炉膛截面具有很好的8覆盖，防止部分烟气走旁路，因此将燃尽喷口均设计为可同时上下左右摆动。五五 改造原则说明：改造原则说明：锅炉燃煤燃烧过程中排放的 NOx 气体是危害大，且较难处理的大气污染物，它不仅刺激人的呼吸系统，损害动植物，破坏臭氧层，而且也是引起温室效应、酸雨和光化学反应的主要物质之一。炉内燃烧过程 NOx 生成主要有三种类型，燃料型、热力型及快速型三种，燃料型 NOx 约占 80-90%，是各种低 NOx 技术控制的主要对象。其次是热力型，主要是由于炉内局部高温造成，快速型 NOx生成量很少。本次改造将采取的相关措施控制燃料型及热力型 NOx的生成。因为燃料型 NOx 占总量的
