煤、气混烧锅炉应用水平浓淡煤粉燃烧器技术分析

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1、第25卷第4期中国特种设备安全▲9▲安全技术煤◆气混烧锅炉应用水平浓淡煤粉燃烧器技术分析，2。。周小林。聂常贵滕雄伟牟效民郭守祥(1_西安交通大学陕西710049)(2．中国石油新疆油田公司新疆834000)(3．中国石油克拉玛依石化公司新疆834003)摘要根据运行实际．对热电厂3≠≠锅炉气力式水平浓淡煤粉燃烧器在设计和运行方面的不足进行了比较准确的分析，提出了改进建议。关键词锅炉氮氧化物燃烧器zeaboutNO—AbstractAccordingtotheactualoperationconditions．3boil，thearticleaccuratelyanaly—

2、—erofthecogenerationplantwithpneumaticlevelthick——thinpulverizedcoalburnerfromdesignandoperation'，thenputforwardsomeimprovementproposals．KeywordsBoilerNitrogen—oxideBurner—130／3一热电厂3号cG．82M16型四角切圆煤、l水平浓淡燃烧器结构及原理气混烧锅炉，采用固态排渣、中间贮仓乏气送粉。锅西安交通大学于1987年率先在国内提出水平浓炉设计煤质为新疆塔城和丰地区烟煤．燃气为炼厂淡燃烧概念，并先后研发出

3、不同结构型式的水平浓废气，煤质特性见表I。2001年12月28日投入运行淡燃烧器。其基本技术原理是，在水平弯管内，当弯后，应用水平浓淡燃烧器低氮排放、高负荷防止结曲角度超过1rad时．固体颗粒在惯性力作用下开始渣的预期目标未能真正实现。大量向弯管外壁聚集，约在1～2rad的范围内，85％以上的固体颗粒集中在弯管的外侧壁，形成煤粉浓度表1锅炉设计煤质特性项目Car／％Hat／％0at／％Nat／％Sat／％的最高区域，不考虑煤粉浓度恢复效应．则在切圆燃数值62．Ol4．669．504．340_31烧锅炉的炉膛截面上，会出现图1所示的浓度分布。-‘项目Mat／％Aat／％Vda

4、￡，％Qnet，a胡哪．kg利用一次风进入炉膛前弯头的惯性离心分离作用，数值．11．607．5846．7824．530使含粉气流在弯头出口形成贫粉流和富粉流两部锅炉应用气力调节型水平浓淡煤粉燃烧器、单分，用煤粉浓缩器将富粉流引至向火侧．贫粉流引到枪多孑L扩散式气体燃烧器，纯燃煤、纯燃气额定出背火侧。图1中3#、4#角，富粉流已处于向火侧，只需t／h91t／h一力分别为130、。燃烧器、二次风射流中心在弯头后的直管段中用隔板在铅直方向将贫、富粉线假想切圆直径分别为~b350mm、~400mm，逆时针流隔开；1#、2#角富粉流处于背火面，利用浓缩扭曲一二次风及板将管道外侧的富粉

5、流引至管道内侧旋转，每组燃烧器、气喷口共8层交错布、将管道内侧—1—2-27一2一l一2(点火置，由上至下排序为：2(J~层气)的贫粉流引至管道外侧，从而使富粉流处于向火面、一枪)一22路贫粉流处于背火面(下层气)。燃气分：路为天然气，供点火气。若隔板位置恰当．煤粉气流浓一=2=枪；路为炼厂废气，供上、下层燃气喷口。缩比R．9阻力系数f0．08浓缩扭曲板阻力系数。，，·10·中国特种设备安全第25卷第4期的NO排人大气后在空气中氧化成具有较大毒性的NO，N0：在一定条件下进一步氧化成N2O。氮氧化物是参与光化学反应并形成光化学烟雾的关键组分．不但污染环境，而且对动植物产生严

6、重危害，可刺激人体肺部，使人较难抵抗感冒之类的呼吸系统疾病，损害儿童肺部发育。长期吸入氮氧化物可能会导致肺部构造改变。由于氮氧化物损害大、治理代价高等特点，我国对不同时段锅炉制定了明确的NOx{4F放标准。为了适应国家日益严格的环保要求．近年图1水平浓淡燃烧器炉膛截面气、粉分布示意图来，相关研究机构、锅炉设计、制造单位及锅炉用户0．15~0．40，实测隔板、浓缩板阻力为100～400Pa。为实现锅炉低氮燃烧排放做了大量工作。也取得了为了在负荷变化时能调节煤粉浓度，并抑制高负荷可喜成绩。工况燃烧器喷口可能出现的结渣．在浓淡燃烧器上热电厂3#锅炉虽然采取了低氮燃烧器设计．但加装

7、了气力式煤粉浓度调节装置，如图2所示。2003年3月13日，自治区环境监测中心监测却发现锅炉NO排放浓度为1130mg／m，，为国家标准值的1．74倍，见表2。热电厂2004年、2005年多次监测数据也表明，3#锅炉水平浓淡燃烧器未能达到降低NO排放浓度的预期目的。表2热电厂3#锅炉投产后NO排放折算浓度测试2oo32Oo42oo5一次风粉气流{日期3．134．075．257-268．269．O810．2711．103．254．125-3l8-31锅炉负1O611489918380919085988585图2气力型