电厂锅炉低氮燃烧改造及运行优化调整

韩伟

摘要：随着我国工业经济的持续稳定发展，发电厂得到了快速发展。然而，随着火电厂锅炉燃烧排放量的增加，造成了一系列的环境问题。温室效应日益严重等问题对人类健康造成了严重影响如果我们不采取有效措施，我国大部分地区的环境将恶化。火电厂锅炉燃烧排放控制的优化技术将为我国带来环境保护。它给社会和经济的可持续发展带来了严重的挑战和障碍。因此鼓励电厂积极改组锅炉企业正是成为了我国各个火电厂的难题，被发电厂的领导者与决策者视为一个必须解决的难题。通过对锅炉燃烧过程的优化，降低了锅炉的效率，进而保护了环境。本文以此为课题，希望对于火电厂锅炉低氮燃烧改造能够起到一定程度上的借鉴意义与实践价值。

关键词：火电厂锅炉；低氮燃烧改造；运行优化调整

1进行火电厂锅炉低氮燃烧改造及运行优化调整的重要意义

首先进行火电厂锅炉低氮燃烧改造及运行优化调整是我国建设生态文明的要求。在过去，由于我国在社会发展中存在有片面追求经济效益的情况，因此在火电厂发电中对于氮氧化物的排放控制工作往往不够重视，这就对大气环境造成了很严重的破坏。在新时期，我国逐渐在社会发展中正确认识到建设生态文明的重要意义，因此对于火电厂来说就需要顺应时代发展的潮流来转变自身发展模式，在生产活动中重视起生态环境的保护，这是进行火电厂锅炉低氮燃烧改造及运行优化调整的重要意义。其次，进行火电厂锅炉低氮燃烧改造及运行优化调整是促进火电厂健康持续发展的重要手段。目前，我国针对火电厂排放超标的现象出台了相关行政法规，对于排放超标的火电厂进行罚款处罚，严重的还需要停产整改。因此，进行火电厂锅炉低氮燃烧改造及运行优化调整是保证火电厂在这一时代背景下实现健康持续发展的重要基础。

2火电厂锅炉低氮燃烧改造技术原则

2.1 把握现实存在的问题

根据锅炉运行紧密结合受热面出现的问题与情况，设定解决问题的改造方案，如锅炉金属管材老化严重，则要进行更换升级；如果是系统结构、设备布置不合理，则要从系统、结构优化角度进行处理。

2.2 联合制定改造方案

这些计划通常由电厂根据电厂的需要制定。锅炉运行环境、参数及潜在影响因素的分析与验证确保整个适应方案科学合理，综合影响当地重建比如对整个系统生产的影响，在管道设计中，如果管道老化，就有必要如果更新，热表面的规格将保持不变。考虑到热表面结构、重量变化和管道尺寸[[]]，另外，燃气系统强度和横向强度的影响应确定为预付款。改投新票检查锅炉运行现场，考虑现场空间环境的限制，新建管道访问权的配置必须与图纸和地形图的内容相匹配。

2.3 科学应用低氮燃烧技术

为了能够减少锅炉燃烧中的NOx排放量，要积极采用低氮燃烧技术，并配合烟气脱硝技术。通过研究发现，低氮燃烧技术借鉴了NOx生成机理，主要应用了的低氧燃烧、烟气再循环。通过在纵向部位增设燃烧器，可以实现氧化还原、主还原、燃尽区三个模块形成[[]]。在此过程需要结合锅炉的实际运行情况，在合适位置安装燃烧器，有助于锅炉内部有机染料、配风的低氧低温燃烧，同时进行分区、分级处理，严格控制NOx的排放量，起到清洁燃烧效果。

3火电厂锅炉的运行优化调整措施

3.1四角配风均衡

在锅炉的运行过程中，为了保证SOFA燃烧器的死角配风能够达到均衡，实现更加科学合理的分级配风，需要保证燃烧室内各个风门的打开角度与实际位置相同。这就要求火电厂锅炉设备维护人员能够定时调整风门角度，根据实际情况来确定风门挡板的角度，从而保证燃烧过程中火焰能够集中在中间位置。平时运行中对于各层燃烧器辅助风和周界风的风门监视控制也要到位，防止卡涩或开度误差较大，影响各层燃烧效果[1]。

3.2氧量控制

在锅炉燃烧运行过程中，燃烧室内的空气氧气量是一项十分重要的影响因素。因此，对于火电厂锅炉的运行优化调整措施工作中要立足于锅炉设备的实际燃烧负荷水平以及燃烧原料的特性来控制氧气量。一般来说，锅炉内燃烧过程的氧气量越少，那么氮氧化物的排放也就越少。但氧气量的控制需要适度，过少的氧气量会导致燃烧不充分，从而造成燃烧原料的浪费。

3.3减少炉膛、制粉系统漏风

在对火电厂锅炉的运行优化调整措施工作中还需要注意设备的漏风情况，在一般情况下，锅炉设备在燃烧过程中容易发生漏风现象的部分是炉膛以及制粉系统。因此，在锅炉运行过程中，需要设备管理人员在完成燃烧的准备工作后要及时关闭炉膛的各个出入口，定期对设备进行检查，及时对燃烧室内的漏风点进行维修处理。

火电厂锅炉低氮燃烧改造及运行优化措施

3.4 优化调整炉膛氧量

NOx的排放量同样会受到炉膛含氧量的影响。如果炉膛的含氧量越高，那么NOx的排放规模就会增加，这两者属于正相关关系。为了有效降低锅炉的NOx的排放量，就需要适当的优化调整炉膛中的含氧量。但是如果根据这个理论进行调整，在具体的实践中会发现，炉膛内含氧量如果过低，此时虽然会能够从一定程度降低NOx生成量和排放量，但是却会给炉膛带来一些负面的影响。比如飞灰等可燃物会不断增加，炉膛内部的含碳量将会增加。这样会对炉膛的工作效率产生极大的负面影响。根据大量试验证明，炉膛内的含氧量被控制在2.5%-3.5%之间时，不仅有助于降低NOx排放量，同时也能够维持锅炉处于良好的工作效率状态[2]。

3.5 优化调整煤粉细度

对分离器挡板进行调整，使之变小，此时煤粉细度就会显著下降，那么煤粉在炉膛内部的燃烧就会更加充分，而且NOx的排放量也会得到有效控制。另外通过细化煤粉，还能够有效防范在低氧环境中，火焰中心过高而导致受热面超温，从而提升锅炉运行的稳定性[3]。

3.6 锅炉运行中的控制

（1）锅炉运行过程中随时检查炉内燃烧情况，应根据炉渣和飞灰含碳量做适当调整，防止炉内氧量过低而破坏燃烧造成锅炉爆燃事件的发生。

（2）锅炉加减负荷、启停制粉系统时、尿素泵故障时，应先控制好锅炉氧量，保证折算后入口氮氧化物浓度及热解炉出口温度稳定后再操作，防止氮氧化物排放超标。

（3）为有效控制锅炉结焦及尾部受热面积灰，控制3号炉高过后烟温不超过800℃，3号炉左、右高过烟温差不超过50℃，特殊运行方式下不超过70℃。

3.7 氧量与锅炉负荷

在日常运行中，应按照锅炉负荷与运行氧量之间的关系曲线进行运行调整。为了保证改造后的过热蒸汽与再热温度，在低氮燃烧改造后的运行中需要提高响应的氧量设定值。改造前机组在100MW负荷时，锅炉的氧量设定为2.8%-3.0%之间，而改造完成后就应当提高至3.4%-3.5%。虽然锅炉运行的氧量设定值有所提高，但是改造前后的实际风量是不会发生改变的，其原因是SOFA系统不会达到理想的100%效率，因为使得少量氧气在燃烧过程中不能被充分利用，反应到氧气探测上就体现出较高的含氧量。

4总结

我国目前正处于建设生态经济的重要经济转型期，需要我们从各行各业的生产经营活动中注重节能减排，保证生态效益与经济效益的统一。火力发电是我国目前在供电领域中的重要能源来源形式，因此就需要我们重视起火力发电锅炉所造成的氮氧化物排放问题。在实际情况中，火电厂的锅炉燃烧时一个动态的过程，氮氧化物在这一过程中的产生状况与实际中的燃烧调整息息相关。因此，我们需要重视锅炉的运行优化调整，通过对火电厂锅炉进行合理科学的改造，利用技术手段来实现有效的降低排放。

参考文献：

[1]孙雪景.火电厂锅炉大气污染控制袋式除尘器的优化设计[J].北方建筑,2020,5(06):40-42.

[2]王卫军.火电厂锅炉烟气含氧量智能测量的研究与实践[J].重庆电力高等专科学校学报,2020,25(05):25-27+35.

[3]郑毅. 大唐国际陡河发电厂烟气脱硝改造工程方案研究[D].华北电力大学(北京),2017.