低NOx燃烧技术在天津石化6号炉上的应用(2)

　　2.2浓淡燃烧保证低NOx的排放量的原理
　　传统的一次风量根据煤中的挥发分完全燃烧和一次风送粉安全来确定，因而在着火初期挥发分处于富氧燃烧气氛，此时从煤中释放出来的燃料N在氧化性条件下会生成大量的NOx。浓淡燃烧把煤粉气流分成浓度差异较大的两股煤粉气流，使得浓淡煤粉气流分别在远离煤粉燃烧化学当量比条件下燃烧。对于浓侧煤粉气流由于处于还原性气氛下燃烧，煤粉挥发物中的含氮基团可将NO还原为N2；对于淡侧煤粉气流，由于煤粉浓度较小，含氮基团析出量小，这样与氧反应生成NO的量较小，综合总体效应的结果，使浓淡分离后一次风产生NO排放量比普通型直流燃烧器少得多。采用水平浓淡煤粉燃烧器后，可以有效改善着火阶段煤粉气流的供风，使煤粉在偏离化学当量比环境中着火，大幅度降低NOx排放水平。
　　2.3空气垂直立体分级技术与浓淡燃烧相结合进一步深度降低NOx排放量
　　将燃烧所需的空气量分成两级送入炉膛，使主燃烧区内过量空气系数在0.84～0.9，燃料先在富燃料条件下燃烧，使得燃烧速度和温度降低，延长了燃烧过程，在还原性气氛中大量含氮基团与NOx反应，提高了NOx向N2的转化率。将燃烧所需其余空气通过布置在主燃烧器上方分离燃尽风喷口（SOFA）送入炉膛，此时空气量虽多，但因火焰温度低，且煤中析出的大部分含氮基团在主燃区已反应完成，最终NOx生成量不大，同时空气的供入使煤粉颗粒中剩余焦炭充分燃尽，保证煤粉的高燃烧效率，炉内垂直空气分级燃烧与水平浓淡燃烧的合理结合将进一步深度降低NOx排放量。
　　3改后的技术指标
　　（1）燃烧器更换后，在燃用设计煤种、煤粉细度正常时，在机组额定工况下，同时满足：飞灰含碳量低于改造前数值，CO排放水平不高于100ppm，锅炉效率不低于设备改造前。在燃用相同煤种下，NOx排放水平较改造前减排40～50%，尾部NOx排放浓度，保证值在400mg/Nm3（O2=6%）以下。
　　（2）锅炉可在40%BMCR负荷下不投助燃燃气长时间稳定运行。
　　（3）锅炉汽温汽压和出力与改造前一致。
　　（4）燃烧器具有良好的煤种适应性，在正常燃用煤种范围内、煤粉细度正常时，保证锅炉不发生结焦和高温腐蚀现象。
　　（5）火焰中心适当，不刷壁，炉膛出口烟温适当，改造后炉膛出口烟温偏差小于30℃。
　　参考文献：
　　[1]苏亚欣，毛玉如，徐璋.燃煤氮氧化物排放控制技术[M].北京：化学工业出版社，2005.162-166.
　　[2]董若凌，周俊虎，岑可法.基于锅炉低NOx再燃技术中再燃燃料的讨论[J].热能动力工程，2005，20（3）：226-229.
　　[3]姚强.洁净煤技术[M].化学工业出版社，2005..

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