锅炉低氮燃烧器改造后存在的问题与对策(一)
燃气锅炉低氮排放改造后运行问题剖析
燃气锅炉低氮排放改造后运行问题剖析摘要：简要介绍燃气锅炉NOx生成机理，介绍烟气再循环、分级扩散燃烧、预混燃烧等低氮燃烧技术，结合锅炉低氮改造实例，介绍仪控策略，梳理锅炉低氮改造过程中主要问题，如型式试验与实物不符等，提出锅炉低氮改造注意事项。
关键词：燃气锅炉；低氮改造1.NOx的生成机理在燃烧过程中形成的NOx主要为NO和NO2。
根据燃烧中生成的NOx机理不同，主要分为“热力型NOx”“快速型NOx”和“燃料型NOx”三种。
热力型NOx。
燃烧过程中，氮气在高温下持续氧化生成的NOx，即为热力型NOx。
捷里道维奇机理：当温度低于1500℃时，热力NOx的生成量很少；高于1500℃时，温度每升高100℃，反应速度将增大6-7倍，NOx的生成呈指数上升趋势。
过剩空气系数影响氧气浓度和燃烧温度。
当过剩空气系数接近 1.0时，NOx生成浓度最大。
因为当过剩空气系数远小于1.0时，燃料过浓，氧不易与氮气生成NO。
而当过剩空气系数远大于1.0时，燃烧温度降低，NO也减少。
2.低氮改造技术(1)烟气再循环烟气再循环是最为广泛应用的燃气锅炉低氮改造技术之一，通过提取一部分烟气送回燃烧区，利用惰性气体稀释燃烧区氧浓度、降低燃烧区温度，从而降低燃烧过程NOx的生成。
烟气再循环分为外部循环和内部循环，内部烟气再循环需通过燃烧器与炉膛总体结构化设计，通过燃烧器和炉膛的结构化设计，主要燃气和空气的高速射流卷吸效应，使得烟气在炉膛内形成回流，参与二次燃烧。
外部烟气再循环通过一个外部管道，连接烟道、空气风门两侧，使得烟气与空气进行混合后，进入燃烧区。
(2)空气分级燃烧空气分级燃烧通过燃烧器喷射口分层、分段布置，实现空气分阶段与燃料混合燃烧。
第一阶段燃烧得不到充分的氧气，形成贫氧燃烧区，对NOx生成有着明显的抑制作用。
第二阶段的剩余空气在进入炉膛后，与“贫氧燃烧”后的烟气混合再次燃烧。
空气分级燃烧方案中燃料最终还是完全燃烧了，但燃烧过程中的火焰峰值和平均温度大幅降低，使得NOx产生量大幅减少。
燃气锅炉低氮改造后常见故障原因分析及应对措施
燃气锅炉低氮改造后常见故障原因分析及应对措施发布时间：2021-11-04T06:55:02.324Z 来源：《中国科技人才》2021年第21期作者：王玉军[导读] 导致许多重要技术的关键点还处在摸索阶段，这也引发了我国许多地区低氮改造燃气锅炉的应用推广问题。
永年县海翔机械厂河北邯郸 057150摘要：本文结合工程实践，针对燃气锅炉低氮改造后发生的常见故障应用低氮燃烧技术原理进行分析，寻找出对应的解决措施，为燃气锅炉技术、运行相关人员提供帮助。
关键词：燃气锅炉；低氮改造；常见故障原因现阶段国家大力促进针对燃气锅炉进行低氮改造的计划，从宏观角度来看，这一举措为治理雾霾作出了十分积极的贡献，但从细节的角度入手进行分析，我国现阶段燃气锅炉低氮改造由于存在实际应用时间相对较短的客观情况，导致许多重要技术的关键点还处在摸索阶段，这也引发了我国许多地区低氮改造燃气锅炉的应用推广问题。
一、燃气锅炉低氮改造后常见故障第一，锅炉的出力降低：为了充分保障排放气体符合标准，选择使锅炉降低负荷运行。
第二，设备震动：在运行的过程中，锅炉燃烧机的风机、烟道等出现震动。
第三，噪声：锅炉在运行的过程中炉膛内部出现燃烧噪声。
第四，故障频次增加：燃烧机停机次数呈现上涨的趋势，严重的可能无法通过进行正常重启。
二、燃气锅炉低氮改造后常见故障原因分析及应对措施（一）锅炉出力降低为充分保障氮氧化物的实际排放能够达到相关标准，一般采取针对性措施降低炉膛内部火焰的平均温度，避免燃烧高温区域的出现。
这一技术措施会引起锅炉内部的容积热负荷受到限制，导致锅炉没有办法以相关设计标准达到满负荷状态平稳运行。
当前，许多锅炉厂家为了使锅炉能够充分适应低氮改造的大趋势，相应地制造出了容积扩大的低氮型锅炉。
为充分保障炉膛内部温度的降低，许多低氮燃烧器会选择应用高的过量空气系数燃烧，通过加大燃烧机鼓风量来进一步对燃烧过程产生的烟气进行冷却。
这种运行方式会导致后续烟气的总量加大，引发系统性阻力的升高，对锅炉的高负荷运行造成限制。
低NOx燃烧器改造存在的问题及运行建议
低NOx燃烧器改造存在的问题及运行建议一、降低NOx常用方法：1、使用先进的低NOx燃烧器。
2、控制主燃烧区域的空气系数在0.8—0.95之间，适当增加SOFA风量，使主燃烧区在缺氧条件下燃烧。
3、增加SOFA风与主燃烧器的间距。
4、煤粉细度，煤粉细度足够细可以提高挥发分的析出速率。
5、提高煤粉浓度，可以降低燃烧初期NOx的生成量。
6、运行中氧量的控制，在保证锅炉效率不变的前提下尽量降低氧量。
二、低NOx燃烧器在运行中易出现的存在问题：1、煤质较差，一次风率偏高。
2、SOFA风门开大时再热汽温降低。
3、降低NOx的配风方式，飞灰含碳量上升，影响锅炉效率。
4、低负荷时按照低NOx燃烧配风，会影响锅炉燃烧的稳定。
5、脱硝入口表计不准，运行人员调整时看不到效果。
6、煤粉细度化验值不够精确，运行人员无法掌握实际的煤粉细度。
7、负荷率高，影响燃烧系统还原NOx的能力。
以上几个原因造成低NOx燃烧器使用效果不明显，也增加了运行中液氨使用量。
三、根据设备实际情况，就如何降低炉膛出口NOx含量，提出以下几点建议：1、关于开大SOFA风影响再热汽温的问题。
建议将SOFA风门朝上摆，以提高火焰中心。
如果调节摆角有效果，平时运行中可以适当增加SOFA风量，提高燃烧器还原NOx的效果。
此方案可通过试验后确定效果。
2、飞灰含碳量变大的解决方法。
我司SOFA喷嘴可水平摆+15°到-15°。
水平摆动SOFA喷嘴，可以调整SOFA风和烟气的混合过程，降低飞灰含碳量和控制炉膛出口烟温偏差。
水平摆动SOFA喷嘴时可采用不一致原则，就是同一个角的三层可以不一致，同一层的四个角也可以不一致，具体的效果要通过试验来检验。
为了减少影响，可先保持下两层SOFA风门不变，将最顶层SOFA风门调整观察，有效果再调整其它层。
3、关注炉膛、制粉系统漏风。
炉膛底部渣斗水封应密封好、看渣孔、炉膛看火孔应经常检查，确保关闭。
制粉系统的漏点要及时联系处理，包括木柴分离器盖子、给煤机盖子等应密闭好，冷风入炉会提高排烟温度，降低锅炉效率，有害无利。
低氮燃烧器改造后汽温异常的分析解决
科技风2017年（月上水利电力D01：10.19392/ki.1671-7341.201715164低氮燃烧器改造后汽温异常的分析解决李磊国家电投南阳热电有限责任公司河南南阳473000摘要：：针对某厂#1、2炉低氮燃烧器改造后，降负荷过程中锅炉主、再热汽温下降过快的问题，进行原因分析，重点总结了锅 炉改造后燃烧调整方式，提出了优化燃烧的具体方案，解决了负荷变化时锅炉主、再热汽温波动大的问题，提高了机组安全性和经 济性，具有一定的借鉴意义。
关键词：：低氮燃烧器改造#汽温低#原因分析#S0F A某厂#1 $2炉于2014年09月' 12月机组超低排放改造期间，相继完成低氮燃烧器改造任务，改造后，机组80v的排放符合火电厂排放限值50mg/N m3的要求，同时也产生一些后续问题，如负荷变化时锅炉主、再热汽温波动大现象，针对该问题，本文通过对低氮燃烧器改造后的汽温特性进行研究，总结了提高汽温的手段。
1锅炉设备概况某厂2 k210M W机组配备东方锅炉厂生产的D G670/13.7 -20型锅炉，超高压、自然循环、单炉膛四角切圆燃烧、一次中间再热、平衡通风、半露天布置、全钢构架、全悬吊结构、回转式空气预热器、“2’型布置煤粉固态排渣锅炉。
煤粉燃烧器布置在炉膛四角，下层燃烧器为等离子点火燃烧器，二、三、四层燃烧器是百叶窗水平浓淡直流型低N0x燃烧器，用于提高燃烧器的低负荷稳燃，防止结渣以及降低80v的排放量。
假想切圆的直径分别为5391m m、5736m m的逆时针切圆。
2锅炉低氮燃烧器改造情况针对某厂锅炉特点和实际燃用煤种特性，及改造后氮氧化物排放控制目标，采用多空气分级低N0x燃烧技术，对现有燃烧器进行综合改造，具体改造方案如下：(1) 在主燃烧器上方布置两组S0F A燃烧器，即LS0F A和H S0F A，各两层。
(2) S0F A燃烧器可以垂直方向上下摆动±30。
，同时可以 水平方向摆动± 15° -每个喷嘴均有调节风门挡板，喷嘴风量根据要求进行调节。
低氮燃烧器改造后出现的题分析及治理对策-cdt
大唐华中电力试验研究所 秦淇
2015年7月
低氮燃烧器改造后出现的问题分析及治理对策
一 灰渣含碳量升高 二 汽温异常 三 汽温、壁温偏差大 四 负荷响应速率慢 五 炉内结渣 六 水冷壁高温腐蚀
2
一 低氮燃烧器改造后灰渣含碳量升高的原因及治理对策
（一）灰渣含碳量升高 低氮燃烧器改造后灰渣含碳量一般情况下会在原来基础上又所升高，燃用煤质的着火
它二次风门开度），炉内切圆直径增大，主燃区着火变好，同时烟气在 还原区以下的停留时间延长，主燃区的燃尽率增加；CFS开度增大后， 主燃区二次风混合延迟，主燃区NOx升成量减小。在保持SCR入口NOx 浓度不变的前提下，可减小SOFA开度，使炉内空气分级程度降低，进一 步提高主燃区燃尽率，从而降低飞灰含碳量。
对热工参数进行整定，增大升、降负荷过程中风量调节速率，使 风量的增加速率与燃料量增加的速率相适应。 （2）对主燃区二次风进行调整
升负荷过程中，同时增大主燃区二次风门开度，使二次风分级程度 降低，提高主燃区燃尽率，减少火焰中心上移；降负荷过程中，同时 减小主燃区二次风门开度，使二次风分级程度增加，降低主燃区燃尽 率，减少火焰中心下移，使主燃区过剩空气系数保持相对稳定。
3
一 低氮燃烧器改造后灰渣含碳量升高的原因及治理对策
（一）灰渣含碳量升高
2 炉渣含碳量升高 高挥发分烟煤Vdaf≥30％ Clz升高约1.5～2.0 q4增加约0.08～0.11％ 中等挥发分烟煤25 ％ ≤Vdaf ≤ 30％ Clz升高约2.0 ～2.5 q4增加约0.11～0.14％ 低挥发分烟煤20 ％ ≤Vdaf ≤ 25％ Clz升高约2.5 ～3.0 q4增加约0.14～0.16％ 中高挥发分贫煤15 ％ ≤Vdaf ≤ 20％ Clz升高约3.0 ～4.0 q4增加约0.16～0.22 ％ 无烟煤及低挥发分贫煤％ 7≤Vdaf ≤ 15％ Clz升高约4.0 ～5.5 q4增加约0.22～0.30 ％
锅炉低氮燃烧运行中遇到的问题及防范措施
锅炉低氮燃烧运行中遇到的问题及防范措施作者：吴忠良来源：《科学家》2016年第01期摘要燃煤锅炉是火力发电厂的主要设备之一，锅炉燃烧过程中，氮氧化物的生成是燃烧反应的一部分，空气中的氮气与氧气在高温下发生反应生成氮氧化物，流经炉膛、烟道受热面，经过烟囱排入大气。
大气中的氮氧化合物遇水后会生成为硝酸雨，酸雨会对环境和人的身体健康有直接损害，氮氧化合物与碳氢化合物同时存在时，能生成一种浅蓝色的有毒物质硝基化合物会形成光化学烟雾，污染环境。
锅炉在创造效益的同时，减少污染物排放，实现环保发电。
关键词 NOx；过热器结焦；排烟温度；风扇磨煤机中图分类号 TK2 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2016）01-0043-01燃煤锅炉消耗大量燃料所造成污染引起了全社会的关注。
对此2014年宏伟热电厂两台220t/h和三台410t/h锅炉机组实施低氮燃烧改造。
10月中旬投入生产，随着锅炉机组逐台投入运行，降低NOx排放工作同步进行，对此浅谈锅炉稳定运行，NOx合格排放的措施。
1 锅炉低氮运行中遇到的问题1）锅炉低负荷状态，主蒸汽温度下降，减温水调整门关闭，最后被迫采取关闭减温水截门的方式提高主蒸汽温度，主蒸汽温度难以达到额定值。
2）炉膛大量掉焦，堵住灰渣沟，组织人力多次疏通清理灰渣沟。
3）锅炉多次发生备用喷燃器结焦堵塞喷燃器。
4）一级过热器低温段管壁超温，多个温度测点观察管壁温度升高，最高达595℃，经判断是过热器结焦所致，对此进行相应的燃烧调整后，大量掉焦。
5）锅炉排烟温度高于设计值10℃以上。
6）锅炉底部排渣可见灰水呈黑色，并有较多未燃尽的煤粉颗粒。
从飞灰取样管可见有一定数量的细小煤粉颗粒。
2 问题原因分析2.1 主蒸汽温度降低主蒸汽温度降低，一方面是低氮燃烧必须进行低氧燃烧，影响煤粉燃烧反应速度，火焰中心温度和炉膛整体烟气温度下降，各级过热器吸热量下降。
另一方面炉膛主燃区燃料量与二次风配比不当，难以控制在最佳范围，燃尽二次风门使用过大，致使二次风喷入炉膛，降低炉膛烟气温度，过热器吸热量减小，主蒸汽温度下降。
低氮燃烧器改造后燃烧调整探讨
低氮燃烧器改造后燃烧调整探讨摘要：陕西宝鸡第二发电有限责任公司锅炉低氮燃烧器改造后，主、再热汽温偏低，主、再热汽温平均值均不足530℃，大大降低了机组经济性；同时锅炉左右侧氧量摆动大、过热器两侧蒸汽温度偏差大、高再壁温高等问题，严重威胁锅炉安全性和经济性。
因此优化运行方式，在锅炉低氮燃烧模式下如何提高汽温，降低高再壁温，如何保证锅炉安全经济运行成为本文主要分析探讨内容。
关键词：锅炉；低氮燃烧器；燃烧器摆角；二次风挡板一、现状及存在问题分析：陕西宝二锅炉燃烧器至2014年底，全部改造为山东烟台龙源电力技术股份有限公司设计生产的双尺度低氮燃烧器。
燃烧器采用同心反切的四角切圆燃烧方式：所有一次风和端部二次风、燃尽风按逆时针（由炉膛顶部俯视）旋转并在炉膛中心构成Φ724mm和Φ1032mm两个假想切圆，其余二次风射流与一次风射流之间偏置5°顺时针反向切入，形成横向空气分级。
燃烧器为直流摆动式煤粉燃烧器，六层布置，均等配风，一台磨煤机带一层一次风喷口，一、二次风间隔布置。
A层一次风布置微油点火装置，其余5层一次风全部采用上下浓淡中间带稳燃钝体的燃烧器。
在主燃烧器上方布置4层高位燃尽风SOFA喷口，分配足量的SOFA燃尽风量，SOFA喷口可同时做上下左右摆动。
燃烧器与二次风大风箱连接，大风箱布置在锅炉两侧水冷壁上，并与水冷壁和钢性梁连为一体。
低氮燃烧器改造前，氮氧化物的排放在400mg/m3左右，通过低氮燃烧器改造，脱硝入口氮氧化物的排放控制在200mg/m3以下左右，降氮效果极为明显。
但与原来的直流四角切圆喷燃器相比较，在参数控制方面也带来一些弊端，主要表现为以下几点：1、改造后，炉内燃烧工况发生很大变化，炉内吸热较以前增大，炉膛出口烟温下降，过热器一级入口温度较改造前下降40℃左右，造成过热器经常无减温水。
主、再热汽温平均值均不足530℃，降低了郎肯循环的热效率；在变工况下，特别是AGC投入后，过、再热汽温调整难度加大，容易出现低汽温。
发电厂锅炉低氮燃烧技术的问题与分析
发电厂锅炉低氮燃烧技术的问题与分析摘要：节能减排是我国可持续发展的一项长远发展战略，是我国的基本国策。
当前，实现节能减排的目标面临着十分严峻的形势。
氮氧化物是火力发电厂锅炉排放的大气污染物之一。
锅炉的运行排放着大量的氮氧化物，本文就发电厂锅炉的运行产生氮氧化物的原理，以及低氮燃烧技术存在的问题，探讨如何降低锅炉烟气中的氮氧化物的含量，有效地实现节能减排的目的。
关键词：发电厂；锅炉；氮氧化物；燃烧技术；节能减排一、锅炉氮燃烧产生原理在火力发电厂锅炉燃烧产生的氮氧化物中通常包含着2种成分，一中是NO2，含量大概在5%-10%左右，剩下的大量的是NO，含量在90%左右，占大部分。
氮氧化物中的NO在氧气的作用下就会生成NO2，在锅炉中NO的形成通常分为如下三种方式：1.燃料类型的NO燃料型类型的NO产生的方式是以化合物形式存在于燃料中的氮原子，在锅炉燃烧过程中被氧化而生成的。
其生成温度为600～700摄氏度，化石燃料中的氮通常是煤炭燃烧过程中产生的NOX的最主要的来源，通常燃料类型的NO相比其他类型的NO更加容易的生成。
通常在锅炉中的NOX的60%～80%是由于燃料燃烧形成的，燃料中的氮比空气中的氮容易生NO，在实际生产中由于燃煤种类的不同，燃烧产生气体中的含氮量有所不同。
2.热力类型的NO热力类型的NO，通常是由于空气中的氮气和氧气在高温下产生，在锅炉中经过燃烧生成NOX，而在该类型下影响空气中氮转化为为当氧化物的各种影响因子中，温度占了相当大的一个因素，据一项研究表明，当锅炉中的燃烧温度高于1500摄氏度的时候NO生成量会成指数规律性的速效增加，其他的几个因素，包括在高温下停留的时间，氧气的浓度大小都与NO的形成成正比，如果减少在高温下的停留的时间，降低氧气的浓度的时候就可以在一定范围内降低NOX产生的数量。
3.快速类型的NO快速类型的NO产生的原理是氮分子在锅炉内火焰的边缘燃烧的时候快速的形成的，通常需要在碳氢化合物的参与中完成，影响因子同样为氧气的含量还有锅炉内温度的含量，在温度升高的时候，转化率逐渐提高，但是通过实验发现快速类型产生的NO在锅炉中所有氮氧化物中的比例只有不到5%，所以一般可以忽略不做考虑。
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锅炉低氮燃烧器改造后存在的问题与对策（一）河北艺能锅炉有限责任公司
当前，我国雾霾防治形势逼人，尽管雾霾产生的成因尚未完全研究清晰，但在社会舆论的压力和国家日益严格的节能减排政策面前，电力行业节能减排的压力不断增大，而燃煤发电机组在相当长的一段时期内仍然是我国发电行业中的主力，对于环保部最新颁布的《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011），即从2014年7月1日起，现有火力发电锅炉要达到标准规定的排放限值，燃煤发电企业纷纷进行环保设施的改造，如锅炉低氮燃烧器的改造，改造后降低NOx的排放取得较好效果，但也给锅炉安全、稳定和经济运行带来了一定的影响。
NOx治理现状
国内外已对NOx的危害、燃煤发电燃烧过程中NOx的生成机理和降低NOx技术进行了较为充分的研究，可分为三种[1]：热力型NOx、燃料型NOx和快速型NOx；其中，燃料型NOx约占80-90%，是各种低NOx 技术控制的主要对象；其次是热力型，主要是由于炉内局部高温造成，快速型NOx生成量很少。
NOx的控制方法可分为燃烧前处理、燃烧中处理和燃烧后处理。
燃烧前脱氮主要是在燃烧前将燃料转化为低氮燃料，技术复杂，难度大，成本高，目前仅限于研究阶段；燃烧中脱氮主要有：一是抑制燃烧中NOx的形成，二是还原已形成的NOx；燃烧后脱氮主要是指烟气脱硝：包括选择性催化还原法、选择性非催化还原法等。
目前被大家公认，并已在各燃煤机组锅炉上广为应用的降NOx方法，主要是燃烧中脱氮的低氮燃烧技术加燃烧后脱氮的烟气脱硝技术；燃烧中脱氮是根据NOx的生成机理采取的低氮燃烧技术主要是：低氧燃烧、空气分级燃烧、燃料分级燃烧、烟气再循环等，该技术的主要机理就是将燃烧器通过纵向布置形成氧化还原、主还原、燃尽三区，对于四角切圆燃烧锅炉还可通过横向双区布置形成近壁区和中心区两个区域，从而实现燃料与配风在炉膛内分区、分级、低温、低氧燃烧，降低煤粉燃烧过程中NOx生成量。
从2011年至今，该低氮燃烧技术在全国的燃煤锅炉上大范围应用，通过改造和运行优化，NOx减排量可达30%—70%，对于四角切圆燃烧锅炉NOx的排放浓度可由原来的400-600mg/m3降为200mg/m3以内，对冲燃烧锅炉NOx的排放浓度可由原来的500-700mg/m3降为370mg/m3以内，“W”火焰燃烧锅炉NOx的排放浓度[3]可由原来1100-1300mg/m3降为800mg/m3以内。
目前，局限于低氮燃烧技术研究和发展，且该技术很短时期内再在运锅炉上快速、集中、大量的应用后，其技术尚未来得及进行消化吸收、优化改进等。