鍋爐低氮燃燒技術(shù)應(yīng)用改造問題原因分析以及解決案例
近幾年，我國環(huán)境污染嚴(yán)重，由于國家環(huán)境保護(hù)政策的嚴(yán)格要求，電力企業(yè)對節(jié)能減排十分重視，制定并實施了合理有效的措施，采用低氮燃燒技術(shù)對鍋爐進(jìn)行改造，不但能大幅度減少NO的排放，而且能提高鍋爐工作的穩(wěn)定性和安全性，并節(jié)省成本。但是在鍋爐運(yùn)行后會出現(xiàn)一些問題，剖析其原因，找出科學(xué)的解決辦法，提高鍋爐燃燒時的穩(wěn)定性，保證鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

一、NO的治理現(xiàn)狀
目前國內(nèi)外對NO的危害、在燃煤發(fā)電燃燒過程中，NO的產(chǎn)生機(jī)理及降低NO技術(shù)已經(jīng)做了較全面的研究，主要有三種類型：熱力型NO 、燃料型NO 和快速型NO ；其中，燃料型NO 約占80-90%，是各種低NO工藝控制的主要對象；其次是熱力型，主要是爐內(nèi)局部高溫所致，快速型NO 產(chǎn)生的數(shù)量很少。NO控制方法可分為燃燒前處理、燃燒中處理和燃燒后處理。燒前脫氮是指將燃料轉(zhuǎn)化成低氮燃料，其工藝復(fù)雜、成本較高，目前還處于研究階段；燃燒脫氮法主要有：一是抑制NO的生成，二是還原生成的NO，燃燒后的氮氣主要是煙氣脫硝：包括選擇性催化還原法，選擇性非催化還原法等。

鍋爐低氮燃燒技術(shù)應(yīng)用改造問題原因分析以及解決案例

降NO法是目前人們普遍認(rèn)可的一種降低NO的方法，主要是燃燒中脫氮的低氮燃燒技術(shù)加上燃燒后脫氮的煙氣脫硝技術(shù)；根據(jù)NO的產(chǎn)生機(jī)理，燃燒中脫氮采用低氮燃燒技術(shù)，主要是低氧燃燒、空氣分級燃燒、空氣分級燃燒、煙氣再循環(huán)等，其主要機(jī)理是通過縱向排列形成氧化還原、主還原、燃盡三區(qū)，對于四角切圓燃燒鍋爐也可以通過橫向雙區(qū)布置形成近壁區(qū)和中心區(qū)兩個區(qū)域，這樣就實現(xiàn)了燃料和配風(fēng)在爐內(nèi)分區(qū)、分級、低溫、低氧燃燒，減少煤粉燃燒時NO的產(chǎn)生。

二、低氮燃燒技術(shù)應(yīng)用改造后出現(xiàn)的問題及原因分析
在大型火力發(fā)電鍋爐中采用低氮燃燒技術(shù)，實踐證明，該技術(shù)對降低一氧化氮的產(chǎn)生量十分有效。但在實際工作中，由于鍋爐所用煤種和鍋爐型號的不同，使NO產(chǎn)生量因所用煤種類不同而存在差異，產(chǎn)生的問題也存在差異。

1、灰渣和可燃物增多，造成了爐效下降。
對低氮燃燒器進(jìn)行改造后，NO的產(chǎn)生量會大幅度下降，但在使用同一煤種時，飛灰可燃物升幅也較大。究其原因，主要是采用了低溫低氧燃燒方式，使主燃區(qū)溫度下降較多、煤粉是否著火就被控制并且推遲，并降低著火區(qū)的氧量，使煤粉燃燒性下降，燃燒過程延長，飛灰和爐渣可燃物增多。部分對燃燒器的改造，改變了一、二次風(fēng)噴口面積，使一次風(fēng)與二次風(fēng)的混合延遲，不利于煤粉氣流的著火與燃燒。

2、蒸氣參數(shù)偏離設(shè)計值，過熱器降溫水量增加，或者再熱器溫度過高。
對鍋爐進(jìn)行空氣分級低氮燃燒技術(shù)改造，一方面由于燃燒延遲，火焰中心上移，爐膛出口煙溫升高，鍋爐的過熱汽溫升高、再熱汽溫提高，對原有存在過熱汽溫、再熱汽溫超設(shè)計值的問題則加劇，過、再熱減溫水量增加；另外，由于主燃區(qū)溫度降低，爐溫分布更均勻，對原來爐膛水冷壁沾污結(jié)渣狀況嚴(yán)重的可以改善，水冷壁的吸熱增大，爐出口煙溫降低，過熱器溫上升、再熱器溫升下降，對原有存在過熱汽溫的問題而言，再熱汽溫較低的問題，無法達(dá)到超設(shè)計值。

通過低氮燃燒技術(shù)改造后，鍋爐過熱器減溫水量增加的問題比較多，由于煤粉燃燒過程的延長，再加上燃盡風(fēng)的使用，使?fàn)t膛出口煙溫升高，此時爐內(nèi)溫度降低，爐內(nèi)水冷壁輻射吸收熱量減少，在形成對流的受熱面上，吸收熱量增大，使過熱器減溫水量增加。

3、鍋爐內(nèi)燃燒環(huán)境惡化，配煤，配風(fēng)，穩(wěn)燃性降低。
由于采用低溫、低氧燃燒，爐溫降低，在低溫缺氧的環(huán)境中，煤粉燃燒延遲，燃燒成灰的能力也會減弱，爐內(nèi)燃燒環(huán)境和改造之前比變差。

在鍋爐改造前使用的配煤、配風(fēng)方式基本上不適用，不但影響鍋爐的各項指標(biāo)，也降低了鍋爐在低負(fù)荷下穩(wěn)燃的能力。

4、鍋爐對煤種適應(yīng)性變差。
通過對低氮型燃燒器的改造，進(jìn)行了大量優(yōu)化調(diào)整燃燒，使鍋爐在很大程度上與NO排放水平相適應(yīng)。而鍋爐燃用煤在改變之后，將打破鍋爐一開始的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)與環(huán)保指標(biāo)之間的平衡關(guān)系。采用高熱值、高揮發(fā)煤種時，雖然NO排放濃度略有上升，但較容易調(diào)節(jié)；若采用的煤種較差或含水率較多，可略微降低NO排放量，但較難控制。