Чтобы соответствовать требованиям по выбросам NOx для защиты окружающей среды, существующая горелка модифицируется для снижения концентрации выбросов NOx и оптимизации процесса сжигания для контроля выбросов NOx на разумном уровне, а также для уменьшения продукта. после сгорания.Контроль выбросов для соответствия нормам выбросов, требуемым государством.
Преобразование горелки с низким содержанием азота оказывает определенное влияние на экономичность агрегата.Благодаря регулировке режима оптимизации горения, разумному контролю кислорода в топке и контролю крупности пылевидного угля проблемы, существующие в работе агрегата, могут быть решены. решено. Основные показатели агрегата после преобразования низкоазотной горелки можно регулировать до уровня, эквивалентного проектному значению, путем регулировки.
Ключевые слова: малоазотная трансформация, горелка, регулировка горения, NOx, оптимальная работа, высокотемпературная коррозия.
С появлением смога все больше внимания уделяется борьбе с загрязнением воздуха. NOx является одним из основных компонентов загрязнения воздуха, и сокращение выбросов NOx стало предметом пристального внимания. Согласно положениям GB13223-2011 «Нормы выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для тепловых электростанций», с 1 июля 2014 г. тепловые электростанции завершены и введены в эксплуатацию 31 декабря 2003 г. (кроме пламенных котлов типа W и циркулирующих кипящих слоев). котлы) Внедрить стандарт ограничения концентрации выбросов NOx в размере 100 мг/Нм3.
Поэтому для достижения этой цели тепловые электростанции и университеты прилагают все усилия для проведения экспериментов и реконструкций по снижению концентрации выбросов NOx. Для электростанций, работающих на угле, контроль концентрации выбросов NOx в основном достигается двумя способами: первый заключается в снижении выбросов концентрации NOx в процессе сжигания и корректировке метода сжигания для уменьшения образования NOx за счет сжигания с низким содержанием азота. технология; другой после сгорания, контроль продукта NOx дополнительно достигается с помощью устройства денитрификации, чтобы соответствовать нормам выбросов, контролируемым государством.
1 система сжигания котла
1.1 Обзор котла
Котел на электростанции - подкритический параметр, одноразовый промежуточный подогрев, барабанный котел с естественной циркуляцией, применяет приточно-вытяжную вентиляцию, четырехугольное тангенциальное горение, расчетное топливо - бурый уголь, котел наглухо закрыт. В качестве расчетного параметра котла принята максимальная длительная нагрузка (рабочее состояние BMCR), при электрической нагрузке блока 364,055 МВт максимальное непрерывное испарение котла составляет 1125 т/ч, при электрической нагрузке блока 330 МВт ( Рабочее состояние ЭЦР), номинальная испаряемость котла 1070т/ч. Основные параметры конструкции приведены в таблице 1.
сжигание с низким содержанием азота
1.2 Расчетные характеристики топлива
Расположение горелок представляет собой тангенциальные поворотные горелки, расположенные по четырем углам. Расчетные параметры качества угля приведены в табл. 2. Горелка может качаться вверх и вниз, максимальный угол качания составляет ±20°. При работе котла концентрация выбросов NOx составляет 550-610 мг/Нм3, а концентрация выбросов после денитрификации не может соответствовать требованиям охраны окружающей среды.
Таблица 2 Расчетные показатели качества угля
сжигание с низким содержанием азота
Чтобы контролировать выбросы NOx, максимально уменьшить количество NOx, образующихся в процессе сгорания, и обеспечить концентрацию оксидов азота на входе в СКВ на разумном уровне, оксиды азота в основном контролируются путем регулирования горения. температура, коэффициент избытка воздуха каждого уровня и оптимизация режима работы выброс вещества.
Образование оксидов азота в основном имеет три пути: топливный, быстрый и термический. Среди них на образование оксидов азота топливного типа приходится более 4/5, за ними следуют оксиды азота термического типа, а образование оксидов азота быстрого типа занимает наименьшее место.
Сокращение образования оксидов азота топливного типа является основным способом контроля выбросов оксидов азота, в основном за счет сочетания технологии сжигания с низким содержанием азота при сжигании и технологии денитрификации дымовых газов после сжигания, в то время как образование двух других типов оксидов азота приходится Малая часть.
2 Модификация горелки с низким содержанием азота
2.1 Схема модификации низкоазотной горелки
(1) В центре печи формируются две воображаемые режущие окружности с немного разными диаметрами в направлении против часовой стрелки, как показано на рисунке 1. Для ослабления силы вращения дымовых газов на выходе из топки и уменьшения отклонения температуры дымовых газов на выходе из топки, вызванного четырехугольным горением, над основной горелкой установлена горелка SOFA, а воздушная камера SOFA спроектирован так, чтобы быть антитангенциальным, так что центральная линия выходного отверстия сопла совпадает с центром основного сопла. Угол между двумя линиями составляет 12 °, цель состоит в том, чтобы сформировать момент обратного импульса, уравновесить момент импульса вращения. основной горелки и достичь цели снижения отклонения температуры дыма на выходе из топки, скорости для контроля выбросов NOx.
сжигание с низким содержанием азота
(2) В направлении высоты горелки, в соответствии с характеристиками поворота горелки, когда горелка поворачивается вниз, обеспечивается заполнение пламенем пространства и пространства для сжигания пылевидного угля.
(3) Чтобы предотвратить закоксовывание в печи, используется относительно небольшая тепловая мощность одной форсунки для предотвращения закоксовывания в зоне горелки.Групповое расположение горелок и разумное распределение воздуха могут эффективно контролировать выбросы NOx.
(4) Горелка использует технологию горизонтального сжигания толстого и легкого пылевидного угля, чтобы улучшить способность котла работать при низкой нагрузке.Поток разделен на толстую и тонкую части, две части разделены вертикальной перегородкой, и на выходе из горелки имеется гофрированный стабилизирующий горение затупленный корпус. Высокая концентрация пылевидного угля в плотнофазном воздушном потоке имеет хорошие характеристики воспламенения.Даже в условиях низкой нагрузки соотношение воздуха и угля в плотнофазном воздушном потоке все еще может поддерживаться в более подходящем диапазоне, так что воспламенение характеристики существенно не ухудшатся. Зона рециркуляции высокотемпературных дымовых газов, образованная затупленным телом, может в полной мере обеспечить источник тепла для воспламенения пылевидного топлива, а их сочетание обеспечивает гарантию стабильного горения при малых нагрузках.
3 Регулировка выбросов NOx и горения после преобразования
После преобразования горелки с низким содержанием азота из Таблицы 3 и Таблицы 4 видно, что в условиях нагрузки 300 МВт и 220 МВт уровни выбросов NOx различны при различных рабочих уровнях кислорода и различных отверстиях заслонки SOFA. Нагрузка 220 МВт, когда рабочее количество кислорода составляет 3,8%, а открытие заслонки SOFA составляет 50%, концентрация выбросов NOx контролируется на уровне 248,5 мг/Нм3; при нагрузке 300 МВт рабочее количество кислорода составляет 3,1%, а заслонка SOFA открытие составляет 90%, концентрация выбросов NOx контролировалась на уровне 207,1 мг/Нм3. В этих двух рабочих условиях концентрация выбросов NOx поддерживается на относительно низком уровне.
Таблица 3 Сравнение выбросов NOx при различных рабочих параметрах
сжигание с низким содержанием азота
4 Анализ проблем после трансформации
(1) Параметры пара отклоняются от расчетного значения
В зоне горения котла применяется технология ступенчатого сжигания воздуха, благодаря чему температура в основной зоне горения падает, а распределение температуры в топке становится более равномерным. водяная стенка увеличивается, а температура дыма на выходе из печи. Повышение температуры пароперегревателя и промежуточного нагревателя уменьшается, что делает температуру пароперегревателя, особенно промежуточного, ниже расчетного значения.
(2) Содержание углерода в летучей золе и шлаке увеличивается
Технология сжигания с низким содержанием азота в основном использует низкотемпературную технологию сжигания с дефицитом кислорода, что приводит к большему падению температуры в основной зоне горения, задерживает воспламенение угольного порошка и горит в этой области с дефицитом кислорода, контролирует избыток воздуха. коэффициент, и сжигание угольного порошка в этой области Насколько это возможно, содержание углерода в летучей золе и шлаке увеличилось. Увеличение q4 неизбежно приведет к снижению теплового КПД котла.
(3) Усиленное явление высокотемпературной коррозии
Угольная пыль сгорает в бескислородной среде в зоне основной горелки, а недостаточное сгорание приводит к образованию большого количества CO и восстановительного газа H2S, что усиливает высокотемпературную коррозию в зоне стенки с водяным охлаждением.
Используя технологию ступенчатого сжигания воздуха, количество воздуха для сжигания увеличивается в верхнем слое, а общий объем воздуха остается прежним, увеличение количества вторичного воздуха в верхнем слое неизбежно уменьшает количество вторичного воздуха в нижнем слое, так что процесс смешения первичного и вторичного воздуха в нижнем слое будет замедлен, и топка будет более стабильной.По мере движения центра пламени вверх температура дымовых газов на соответствующем выходе из топки повышается, что вероятно вызвать коксование и накопление золы.
(4) Ситуация горения в топке сложная
Чтобы соответствовать требованиям по выбросам NOx для защиты окружающей среды, существующая горелка модифицируется для снижения концентрации выбросов NOx и оптимизации процесса сжигания для контроля выбросов NOx на разумном уровне, а также для уменьшения продукта. после сгорания.Контроль выбросов для соответствия нормам выбросов, требуемым государством.
Преобразование горелки с низким содержанием азота оказывает определенное влияние на экономичность агрегата.Благодаря регулировке режима оптимизации горения, разумному контролю кислорода в топке и контролю крупности пылевидного угля проблемы, существующие в работе агрегата, могут быть решены. решено. Основные показатели агрегата после преобразования низкоазотной горелки можно регулировать до уровня, эквивалентного проектному значению, путем регулировки.
Ключевые слова: малоазотная трансформация, горелка, регулировка горения, NOx, оптимальная работа, высокотемпературная коррозия.
С появлением смога все больше внимания уделяется борьбе с загрязнением воздуха. NOx является одним из основных компонентов загрязнения воздуха, и сокращение выбросов NOx стало предметом пристального внимания. Согласно положениям GB13223-2011 «Нормы выбросов загрязняющих веществ в атмосферу для тепловых электростанций», с 1 июля 2014 г. тепловые электростанции завершены и введены в эксплуатацию 31 декабря 2003 г. (кроме пламенных котлов типа W и циркулирующих кипящих слоев). котлы) Внедрить стандарт ограничения концентрации выбросов NOx в размере 100 мг/Нм3.
Поэтому для достижения этой цели тепловые электростанции и университеты прилагают все усилия для проведения экспериментов и реконструкций по снижению концентрации выбросов NOx. Для электростанций, работающих на угле, контроль концентрации выбросов NOx в основном достигается двумя способами: первый заключается в снижении выбросов концентрации NOx в процессе сжигания и корректировке метода сжигания для уменьшения образования NOx за счет сжигания с низким содержанием азота. технология; другой после сгорания, контроль продукта NOx дополнительно достигается с помощью устройства денитрификации, чтобы соответствовать нормам выбросов, контролируемым государством.
1 система сжигания котла
1.1 Обзор котла
Котел на электростанции - подкритический параметр, одноразовый промежуточный подогрев, барабанный котел с естественной циркуляцией, применяет приточно-вытяжную вентиляцию, четырехугольное тангенциальное горение, расчетное топливо - бурый уголь, котел наглухо закрыт. В качестве расчетного параметра котла принята максимальная длительная нагрузка (рабочее состояние BMCR), при электрической нагрузке блока 364,055 МВт максимальное непрерывное испарение котла составляет 1125 т/ч, при электрической нагрузке блока 330 МВт ( Рабочее состояние ЭЦР), номинальная испаряемость котла 1070т/ч. Основные параметры конструкции приведены в таблице 1.
сжигание с низким содержанием азота
1.2 Расчетные характеристики топлива
Расположение горелок представляет собой тангенциальные поворотные горелки, расположенные по четырем углам. Расчетные параметры качества угля приведены в табл. 2. Горелка может качаться вверх и вниз, максимальный угол качания составляет ±20°. При работе котла концентрация выбросов NOx составляет 550-610 мг/Нм3, а концентрация выбросов после денитрификации не может соответствовать требованиям охраны окружающей среды.
Таблица 2 Расчетные показатели качества угля
сжигание с низким содержанием азота
Чтобы контролировать выбросы NOx, максимально уменьшить количество NOx, образующихся в процессе сгорания, и обеспечить концентрацию оксидов азота на входе в СКВ на разумном уровне, оксиды азота в основном контролируются путем регулирования горения. температура, коэффициент избытка воздуха каждого уровня и оптимизация режима работы выброс вещества.
Образование оксидов азота в основном имеет три пути: топливный, быстрый и термический. Среди них на образование оксидов азота топливного типа приходится более 4/5, за ними следуют оксиды азота термического типа, а образование оксидов азота быстрого типа занимает наименьшее место.
Сокращение образования оксидов азота топливного типа является основным способом контроля выбросов оксидов азота, в основном за счет сочетания технологии сжигания с низким содержанием азота при сжигании и технологии денитрификации дымовых газов после сжигания, в то время как образование двух других типов оксидов азота приходится Малая часть.
2 Модификация горелки с низким содержанием азота
2.1 Схема модификации низкоазотной горелки
(1) В центре печи формируются две воображаемые режущие окружности с немного разными диаметрами в направлении против часовой стрелки, как показано на рисунке 1. Для ослабления силы вращения дымовых газов на выходе из топки и уменьшения отклонения температуры дымовых газов на выходе из топки, вызванного четырехугольным горением, над основной горелкой установлена горелка SOFA, а воздушная камера SOFA спроектирован так, чтобы быть антитангенциальным, так что центральная линия выходного отверстия сопла совпадает с центром основного сопла. Угол между двумя линиями составляет 12 °, цель состоит в том, чтобы сформировать момент обратного импульса, уравновесить момент импульса вращения. основной горелки и достичь цели снижения отклонения температуры дыма на выходе из топки, скорости для контроля выбросов NOx.
сжигание с низким содержанием азота
(2) В направлении высоты горелки, в соответствии с характеристиками поворота горелки, когда горелка поворачивается вниз, обеспечивается заполнение пламенем пространства и пространства для сжигания пылевидного угля.
(3) Чтобы предотвратить закоксовывание в печи, используется относительно небольшая тепловая мощность одной форсунки для предотвращения закоксовывания в зоне горелки.Групповое расположение горелок и разумное распределение воздуха могут эффективно контролировать выбросы NOx.
(4) Горелка использует технологию горизонтального сжигания толстого и легкого пылевидного угля, чтобы улучшить способность котла работать при низкой нагрузке.Поток разделен на толстую и тонкую части, две части разделены вертикальной перегородкой, и на выходе из горелки имеется гофрированный стабилизирующий горение затупленный корпус. Высокая концентрация пылевидного угля в плотнофазном воздушном потоке имеет хорошие характеристики воспламенения.Даже в условиях низкой нагрузки соотношение воздуха и угля в плотнофазном воздушном потоке все еще может поддерживаться в более подходящем диапазоне, так что воспламенение характеристики существенно не ухудшатся. Зона рециркуляции высокотемпературных дымовых газов, образованная затупленным телом, может в полной мере обеспечить источник тепла для воспламенения пылевидного топлива, а их сочетание обеспечивает гарантию стабильного горения при малых нагрузках.
3 Регулировка выбросов NOx и горения после преобразования
После преобразования горелки с низким содержанием азота из Таблицы 3 и Таблицы 4 видно, что в условиях нагрузки 300 МВт и 220 МВт уровни выбросов NOx различны при различных рабочих уровнях кислорода и различных отверстиях заслонки SOFA. Нагрузка 220 МВт, когда рабочее количество кислорода составляет 3,8%, а открытие заслонки SOFA составляет 50%, концентрация выбросов NOx контролируется на уровне 248,5 мг/Нм3; при нагрузке 300 МВт рабочее количество кислорода составляет 3,1%, а заслонка SOFA открытие составляет 90%, концентрация выбросов NOx контролировалась на уровне 207,1 мг/Нм3. В этих двух рабочих условиях концентрация выбросов NOx поддерживается на относительно низком уровне.
Таблица 3 Сравнение выбросов NOx при различных рабочих параметрах
сжигание с низким содержанием азота
4 Анализ проблем после трансформации
(1) Параметры пара отклоняются от расчетного значения
В зоне горения котла применяется технология ступенчатого сжигания воздуха, благодаря чему температура в основной зоне горения падает, а распределение температуры в топке становится более равномерным. водяная стенка увеличивается, а температура дыма на выходе из печи. Повышение температуры пароперегревателя и промежуточного нагревателя уменьшается, что делает температуру пароперегревателя, особенно промежуточного, ниже расчетного значения.
(2) Содержание углерода в летучей золе и шлаке увеличивается
Технология сжигания с низким содержанием азота в основном использует низкотемпературную технологию сжигания с дефицитом кислорода, что приводит к большему падению температуры в основной зоне горения, задерживает воспламенение угольного порошка и горит в этой области с дефицитом кислорода, контролирует избыток воздуха. коэффициент, и сжигание угольного порошка в этой области Насколько это возможно, содержание углерода в летучей золе и шлаке увеличилось. Увеличение q4 неизбежно приведет к снижению теплового КПД котла.
(3) Усиленное явление высокотемпературной коррозии
Угольная пыль сгорает в бескислородной среде в зоне основной горелки, а недостаточное сгорание приводит к образованию большого количества CO и восстановительного газа H2S, что усиливает высокотемпературную коррозию в зоне стенки с водяным охлаждением.
Используя технологию ступенчатого сжигания воздуха, количество воздуха для сжигания увеличивается в верхнем слое, а общий объем воздуха остается прежним, увеличение количества вторичного воздуха в верхнем слое неизбежно уменьшает количество вторичного воздуха в нижнем слое, так что процесс смешения первичного и вторичного воздуха в нижнем слое будет замедлен, и топка будет более стабильной.По мере движения центра пламени вверх температура дымовых газов на соответствующем выходе из топки повышается, что вероятно вызвать коксование и накопление золы.
(4) Ситуация горения в топке сложная
