600MW鍋爐節(jié)油燃燒器改造措施探討

黃新京

摘 要：火力發(fā)電是當(dāng)前我國最主要的發(fā)電模式，由于火電廠鍋爐節(jié)油燃燒器相關(guān)技術(shù)還處于較為落后的階段，所以為了使其在運(yùn)行過程中能夠減少污染物的排放，達(dá)到國家的排放標(biāo)準(zhǔn)的要求，則需要對(duì)其進(jìn)行改造，降低污染物排放量，實(shí)現(xiàn)燃料成本的節(jié)約。文章從600MW鍋爐節(jié)油燃燒器改造問題目的和意義入手，對(duì)設(shè)備概括以及改造方面的制定和實(shí)施進(jìn)行了分析，并進(jìn)一步對(duì)600MW鍋爐節(jié)油燃燒器改造措施進(jìn)行了具體的闡述。

關(guān)鍵詞：鍋爐節(jié)油燃燒器；污染物排放；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；燃燒器改造

1 600MW鍋爐節(jié)油燃燒器改造問題的目的與意義

火電廠為我們生產(chǎn)電能的同時(shí)，也產(chǎn)生了大量的污染物，對(duì)環(huán)境帶來了嚴(yán)重的污染，這已成為當(dāng)前世界各國都急于解決的重要問題。長(zhǎng)期以來，火電廠運(yùn)營過程中，其受到現(xiàn)場(chǎng)條件及歷史原因的諸多限制，要想減少其污染物的排放量，則需要對(duì)其設(shè)備進(jìn)行改造。由于火電廠在早期運(yùn)營時(shí)都會(huì)在鍋爐的尾部增加脫硝裝置，這不僅增加了改造的難度，而且改造的工作量也明顯增加，這不可避免的會(huì)導(dǎo)致改造成本的增加。所以在對(duì)600MW鍋爐節(jié)油燃燒器改造上，則需要突破原有系統(tǒng)的技術(shù)瓶頸，使其能夠更好的達(dá)到國家要求的排放標(biāo)準(zhǔn)，在技術(shù)上實(shí)現(xiàn)突破和創(chuàng)新，這就需要不斷的突破燃燒器改造技術(shù)，爭(zhēng)取在同類技術(shù)改造中達(dá)到世界領(lǐng)先水平。

目前在火電廠600MW鍋爐上主要配備了中速磨煤機(jī)，這種磨煤機(jī)采用的是正壓直吹式制粉系統(tǒng)，單爐膛是露天布置的，而且在燃燒方式上采用的四角切向燃燒的方式，以機(jī)械除渣為主。由于600MW鍋爐設(shè)備屬于思維全鋼懸吊結(jié)構(gòu)，這就為改造增加了難度。這就需要在改造時(shí)通過對(duì)燃燒器擺角的高速，利用相關(guān)技術(shù)將各擺角的氣溫關(guān)系找出來，利用相關(guān)的調(diào)整手段有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)鍋爐節(jié)油燃燒器的改造，研究出切實(shí)可行的改造方案，確保在效益和環(huán)境上達(dá)到最優(yōu)化的水平。

2 設(shè)備概括以及改造方案的制定與實(shí)施

某電廠現(xiàn)在所使用的鍋爐設(shè)備是由東方鍋爐生產(chǎn)設(shè)計(jì)的600MW鍋爐設(shè)備。其制粉系統(tǒng)也是中速磨煤機(jī)正壓直吹式制粉系統(tǒng)，單爐膛Π型露天布置，結(jié)構(gòu)為全鋼懸吊結(jié)構(gòu)，采用四角切向燃燒方式，出渣設(shè)備為機(jī)械除渣。為了降低其排放的污染物，則需要對(duì)現(xiàn)有設(shè)備的燃燒器進(jìn)行改造，這不僅能夠?qū)Φ趸衔锏呐欧帕坑幸欢ǔ潭鹊慕档停铱梢詫?duì)原有技術(shù)瓶頸進(jìn)行突破。所以改造方案需要進(jìn)行仔細(xì)的分析和研究，經(jīng)過對(duì)燃燒器的調(diào)整試驗(yàn)，從而提升燃燒器的再熱能力，確保鍋爐在環(huán)保性能實(shí)現(xiàn)的同時(shí)，其能耗也得到一定程度的降低。這就需要在改造方案前期制訂時(shí)，需要對(duì)設(shè)備自身的特性進(jìn)行充分的考慮，在意見上要充分采納技術(shù)骨干人員的意見，改造過程中不可避免的會(huì)遇到較多的技術(shù)難題，所以改造方案要具有切實(shí)可行性，最好是在主方案的規(guī)定下制訂出實(shí)際方案，確保其可行性。

對(duì)于600MW鍋爐燃燒器的改造技術(shù)我國還處于較為落后的狀態(tài)，所以在改造過程中需要由點(diǎn)到面進(jìn)行，先小規(guī)模的進(jìn)行改造，然后再系統(tǒng)、深入的進(jìn)行改造。而且在改造過程中，還需要相關(guān)技術(shù)部門加強(qiáng)監(jiān)督和督促，確保方案的執(zhí)行效率在，而且在執(zhí)行過程中避免對(duì)方案進(jìn)行大規(guī)模的修，技術(shù)人員針對(duì)于具體改造技術(shù)可以提出自己的獨(dú)特見解，并充實(shí)到整體方案中來，確保方案具有科學(xué)性和較強(qiáng)的實(shí)踐性。

3 600MW鍋爐節(jié)油燃燒器改造措施

3.1 通過燃燒器內(nèi)部手段進(jìn)行改造

3.1.1 燃燒器的內(nèi)部改造工作

由于可以通過對(duì)燃燒器的吹灰頻率進(jìn)行觀察，在觀察爐膛內(nèi)污染物系數(shù)上可以分析出其對(duì)燃燒器內(nèi)部的影響。不同的磨煤機(jī)對(duì)燃燒試驗(yàn)中的再熱溫度影響不同，所以可以通過對(duì)磨煤機(jī)的調(diào)整再接著以燃燒器內(nèi)氧含量與再熱氣溫的關(guān)系進(jìn)行輔助調(diào)整。同時(shí)，在試驗(yàn)燃燒器的同時(shí)，還應(yīng)當(dāng)通過對(duì)燃燒器擺角的調(diào)整找出在燃燒的過程中，擺角與燃燒器內(nèi)部的特性關(guān)系。

通過對(duì)燃燒器內(nèi)部CFS、SOFA、COFA等二次風(fēng)門的調(diào)整與改造，進(jìn)一步找出輔助風(fēng)的大小與燃燒器內(nèi)部溫度的特性關(guān)系。在通過試驗(yàn)燃燒手段對(duì)600MW鍋爐節(jié)油燃燒器進(jìn)行改造的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)考慮到運(yùn)行人員的實(shí)際操作能力，盡可能的多疑自動(dòng)方式進(jìn)行，在燃燒器擺角以及優(yōu)化效果上應(yīng)當(dāng)著重以改善為主。試驗(yàn)后期的再熱階段，進(jìn)一步改變爐內(nèi)煙氣的啟旋與消旋，從而對(duì)各級(jí)受熱面左右側(cè)吸熱特性進(jìn)行一定程度上的定性分析。

3.1.2 燃燒器的設(shè)計(jì)改造工作

在制訂出合理的改造方案的同時(shí)，要切實(shí)根據(jù)鍋爐燃燒器原有的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)，選擇較為合適的主燃燒區(qū)化學(xué)當(dāng)量比，因?yàn)檩^低的主燃燒區(qū)化學(xué)當(dāng)量比可以有利于抑制與減少氮氧化合物的形成，如果在改造過程中不能較好地控制燃燒器氮氧化合物的生成，將會(huì)產(chǎn)生較大的負(fù)面影響效果。所以，可以參照原有的設(shè)計(jì)參數(shù)，進(jìn)一步研究與簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)步驟，提出科學(xué)的設(shè)計(jì)方案，在原有的基礎(chǔ)上對(duì)燃燒器進(jìn)行一定程度上的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)改造。由于原有的鍋爐設(shè)計(jì)燃燒器內(nèi)部的高度不高，導(dǎo)致爐膛內(nèi)的燃燒效果并不是過于充分，因此，在堅(jiān)定燃燒器內(nèi)爐膛高度設(shè)計(jì)上可以采用主燃燒區(qū)化學(xué)當(dāng)量比，并且還要注意對(duì)主燃燒器分級(jí)燃燒的設(shè)計(jì)優(yōu)化。

3.1.3 燃燒器的性能改造工作

由于節(jié)油燃燒器的燃燒特性，在較大的主燃燒區(qū)化學(xué)當(dāng)量比的條件下，可以達(dá)到一種較為優(yōu)良的低氮燃燒性能，所以，通過對(duì)燃燒器噴口通流面積以及擴(kuò)錐角度的優(yōu)化可以較好地提升原材料燃燒性能。

3.2 通過燃燒器綜合手段進(jìn)行改造

3.2.1 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)改造方案工作

在優(yōu)化改進(jìn)的燃燒器在一次性風(fēng)擴(kuò)錐上把原有的角度從45°改為30°，二次風(fēng)擴(kuò)錐角度從45°改為35°，并且，整個(gè)濃縮器整體后移大約了1000mm左右，所以這種方案的實(shí)行可以有效地使得二次風(fēng)噴口通流面積比原有的設(shè)計(jì)增加了大約20%左右。并且在現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的過程中，可以把部分低溫過熱器轉(zhuǎn)換為省煤器。這樣的變化可以使得鍋爐原有設(shè)計(jì)方面中存在的過熱器受熱過于充盈而造成再熱器受熱不足的問題得到一定程度上的緩解。

3.2.2 增加原有的設(shè)備分離裝置

目前是利用分級(jí)燃燒技術(shù)來對(duì)鍋爐節(jié)油燃燒器進(jìn)行改造。但鍋爐在燃燒過程中，當(dāng)原料在燃燒初期時(shí)，由于本身著火及燃燒時(shí)間較為推遲，所以初期的燃燒處于缺氧狀態(tài)，而隨著燃燒的充分，鍋爐節(jié)油燃燒器在整體燃燒過程中其氮含量則會(huì)呈現(xiàn)上升的趨勢(shì)，所以可以利用增加燃料動(dòng)態(tài)分離器設(shè)備來對(duì)原料的均勻性和均細(xì)度進(jìn)行提高，確保燃燒過程中碳、硫、氮的含量都能夠保持在原有的水平。

4 結(jié)束語

對(duì)于600MW鍋爐節(jié)油燃燒器改造時(shí)，則需要根據(jù)鍋爐原有的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、原材料、現(xiàn)場(chǎng)條件、改造方案及可行性技術(shù)改造思方案等多個(gè)方面進(jìn)行充分的論證，在借鑒國外先進(jìn)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)的同時(shí)，加強(qiáng)自主研究和創(chuàng)新，并對(duì)氮氧減排目標(biāo)進(jìn)行合理確定，確保對(duì)鍋爐節(jié)油燃燒器改造上能夠?qū)崿F(xiàn)減排和效益相結(jié)合，確保總目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，同時(shí)還要加大新技術(shù)和新工藝的應(yīng)用，確保實(shí)現(xiàn)性能和效果的最優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)環(huán)境和產(chǎn)能的雙贏局面。

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