燃烧优化调整对NOx排放和锅炉效率的影响
NO的生成机理
随着我国实行可持续发展的战略，经济建设和环境的协调发展已成为可持续发展的一项重要容, 因此环境保护已成为当前和今后一项任重而逍远的工作。
在燃煤电厂排放的大气污染物屮，氮氧化物(NOx)因为对生态环境和人体健康的危害极大，且难以处理，所以成为重点控制排放的污染物之一。
由于环保滞后，特别是治理资金的匮乏，我国对NOx的治理还很有限，因此通过燃烧调整来减少燃煤电厂污染物的排放，特別是NOx的排放，具有积极的意义。
INOx的生成机理NOx主要指NO和NCh,其次是N203, NQ, N204和Nd在发电厂锅炉的煤粉燃烧过程中，NOx 的形成途径主要有两条：一是有机地结合在煤中的氮化物在高温火焰中发生热分解，并进一步氧化而生成NOx：二是供燃烧用的空气中的氮在高温状态与燃烧空气中的氧发生化合反应而生成NOx。
在煤粉锅炉生成的NOx屮，主要是NO,约占95%,而NO?仅占5%左右，N203, N20, N204和N205的量很少。
NOx的生成屋与锅炉的容虽：、结构、燃饶设备、煤种、炉温度水平和氧量、运行方式等有关。
煤燃烧过程屮所生成的NOx有三种类型，即热力型NOx、燃料型NOx和快速型NOXo 1. 1热力型NOx的生成热力型NOx是燃烧空气屮的氮在高温下氧化而成的。
英生成机理是由前联科学家捷里道维n (Zeldovich)提出的，按这一机理，热力型NOx的生成主要由以下链锁反应来描述：0+N * NO + N・热力型NO■的生成逑率满足Arrhenius定律.可采川以下衣达武効・，dk〈册)}*曲=眉11厂总“鬲“玄小・2)心材式中：t --- 反应时间；T—反应温度：c(NO)——NO的浓度；c(02)——°的浓度；C(N2)——N?的浓度。
由上式可以看岀，影响热力型NOx生成量的主要因素有燃烧反应的温度、氧气浓度和反应时间，而且温度对热力型NOx的生成影响最大。
实际上在1350 ° C以下，热力型NOx生成疑很少，但随着温度的上升，热力型NOx生成量迅速增加，温度达1600 ° C以上时，热力型NOx占NOx 生成总虽：的25%-30%o1.2燃料型NOx的生成燃料型NOx占煤粉锅炉NOx生成总量的70%-80%o 一般认为，燃料型NOx是燃料中的氮化合物在燃烧过程中发生热分解，并进一步氧化而生成的，同时还存在N0的还原反应。
深度调峰燃煤锅炉超净排放关键因素分析
风电出力具有间歇性、随机性、反调峰等特点，风电并网会加大系统负荷峰谷差，系统调峰压力越来越重。我国火电机组容量占比过大，电源结承担，随着风电并网规模的不
断增大，社会对火电机组深度调峰的呼声越来越高。燃煤机组深度调峰在给电网带来尽可能多的调峰容量外，对自身运行也产生一定的影响。本文介绍了超净排放技术与常规烟气处理技术改造本质区别，对燃煤机组深度调峰对超净排放脱硝、除尘影响进行分析。
2、深度调峰对燃煤机组除尘的影响
（1）除尘超净排放技术。目前燃煤机组超净排放除尘技术主要有低低温静电除尘技术、湿式电除尘技术、电袋负荷除尘技术、旋转电极静电除尘技术、高频电源技术等。当要求超净排放除尘率达到99.8%-99.85%时，使用常规电除尘加高频电源或者旋转电极即可满足要求；而要进一步提高电除尘效率，达到高于99.85%的水平，常规电除尘已经不能满足要求，可选用低低温电除尘器技术或超净电袋除尘技术。
深度调峰燃煤锅炉超净排放关键因素分析
摘要：燃煤锅炉的超净排放改造是近期电站节能减排工作的重点，但燃煤锅炉深度调峰运行造成效率降低及污染物排放难以控制是普遍存在的问题。通常对锅炉进行燃烧优化试验，以解决调峰运行时低负荷稳燃问题，并达到控制污染物排放目的。燃煤电厂大力推广“超净排放”是煤炭工业生存和发展的必经之路。超净排放是对多种污染物进行有效协调控制的技术，改进燃煤电厂现有的脱销脱硫除尘设备，使烟气废弃物的浓度实现燃气轮机机组排放标准，当前燃煤电厂主要使用的脱硝、除尘技术，分析了深度调峰对锅炉超净排放SOx、NOx以及粉尘排放的影响因素，对电力系统安全稳定运行进行了展望。
3、低速旋转热备用调峰：这种调峰方式的运行机制为在电网低谷负荷时段，机组降低负荷至零后，与电网解列，并通过锅炉燃油维持5%左右的负荷，同时汽轮机被注入低参数蒸汽，使之维持在一种温度较高的、低速运转的状态。此种方式的优点在于操作简单，只需增减负荷，安全性较高。
高压电站锅炉的燃烧机构优化设计
高压电站锅炉的燃烧机构优化设计概述：高压电站锅炉是电力行业中非常重要的设备之一，其燃烧机构的设计对于锅炉的性能和效率起着至关重要的作用。
本文将探讨高压电站锅炉燃烧机构的优化设计，以提高锅炉的热效率、减少排放和降低维护成本。
1. 引言高压电站锅炉的燃烧机构是将燃料燃烧产生的热能转化为水蒸汽的重要部件。
其设计优化可以提高锅炉的热效率、减少污染物排放，降低能源消耗，成本更有效率的操作高压电站锅炉。
2. 燃烧机构类型高压电站锅炉常用的燃烧机构包括煤粉炉、油气燃烧器和煤气燃烧器。
不同的燃烧机构类型对于燃料的适应性、燃烧效率和环保性能有所差异。
在优化设计过程中需要综合考虑锅炉特点、燃料种类和排放要求等因素，选择合适的燃烧机构类型。
3.燃烧器设计要求3.1 燃烧器效率锅炉燃烧器的效率直接关系到燃料的利用率和热效率。
优化燃烧器的设计，提高燃料的燃烧效率，使得更多的热能转化为蒸汽而非烟气的散失。
3.2 燃烧器排放高压电站锅炉的燃烧排放对于环境保护具有重大意义。
优化燃烧器设计，降低污染物排放，符合国家和地方环保要求，减少对环境的影响。
3.3 燃烧器运行稳定性燃烧器的运行稳定性对于高压电站锅炉的运行安全和稳定性起着至关重要的作用。
优化燃烧器的设计，提高其运行的稳定性，减少故障和停机时间，提高电力供应的可靠性。
4. 燃烧器优化设计方法4.1 燃烧器动态建模和仿真通过使用计算机模拟和仿真技术，可对燃烧器进行动态建模和优化设计。
这种方法可减少试验次数和时间成本，最大程度地提高设计效率和运行稳定性。
4.2 燃烧器调整和优化根据锅炉的实际运行情况，对燃烧器进行调整和优化。
通过监测和分析燃烧器的工作参数，如燃烧温度、过剩空气系数、燃料喷射角度等，实时掌握燃烧器的工作状况，并及时对其进行调整和优化，以提高其性能和效率。
4.3 燃烧器燃烧控制系统升级燃烧控制系统是燃烧器优化设计的重要组成部分。
通过升级和改进燃烧控制系统，如采用先进的自适应控制算法和传感器技术，可提高燃烧器的燃烧效率和运行稳定性。
采用燃烧技术降低电站锅炉NOx排放量
用低 Ｎ ０燃烧 技术 ， 既能降低 锅炉 Ｎ ｘ ０的排 放量 ，又 能提 高 锅 炉运 行经 济 性和 安 全 性 。 因此 ，对 早 期投
产运 行锅 炉重 点进行 燃烧 器 改造 ， 以降低 Ｎ ｘ 放 ， ０排
染物 控制 愈来 愈受 重视 ，根 据调 查结 果 ，１８ ９５年在
中国各主要城市中测定 的大气污染物 ，烧煤产生的
致 力 于研 究 降低 Ｎ ｘ 煤技 术 。 前苏 联 高浓 度 给粉 ０燃 如
技 术 、 日本 三 菱重 工 的 Ｐ Ｍ型燃烧 器 、美 国 Ｂ ＆Ｗ公
司 的 Ｐ Ｘ燃烧 器和 Ｄ Ｂ Ｘ Ｌ双调 风旋 流燃烧 器 及德 Ａ Ｒ—Ｃ
（１）大 多数 煤粉 火 焰温 度 不 太 高 ，尤其 是 固
且其 ５ ￣转 为 Ｎ ｘ 速型 Ｎ ｘ ０／ ／ ｏ Ｏ，快 Ｏ的生 成量仍 将 小于总
采 用燃 烧技 术 降低 电站 锅炉 Ｎ ０ 排放 量 Ｎｘ ５ ０ 的 ％，而通 常 的煤含 有 １ ％～２ ％的原始氮 。所
以快 速型 Ｎ ｘ 不 多被燃 料 型 Ｎ ｘ 遮掩 。 ０差 Ｏ所
（ ｈ ｒ ａ Ｏ）和 快速 型 Ｎ ｘ（ ｒ ｍ ｔ Ｎ Ｘ Ｔ ｅ ｍ ｌＮ ｘ Ｏ Ｐ ｏ ｐ Ｏ ）３种 ，
己 引起 全 球 范 围 内普 遍 重视 ，绝 大 多 数 国家 和地 区
都 制定 了较 严格 的 限制 Ｎ 放 的法规 和标 准 ，中 国 ０排 也 于 １９ ９ ６年 ８月开始 实施 ６ ０ ｍ Ｎ 。 ５ ｇ／ ｍ 的排放 指标
Ｎ ６ ％ ，而 发 电厂燃煤 又 占较大 的比例 ， １８ Ｏ占 ５ ９５
年 中 国发 电及 供热 煤 耗约 ２ ７亿 ｔ，推 算排 入大气 ． 的 Ｎ Ｏ 可达 １０万 ｔ；２ ０ ５ ０ ７年 煤耗 量 已达 ２ ６亿 ｔ，
低氮锅炉原理
低氮锅炉原理低氮锅炉是一种环保型的锅炉设备，其原理是通过优化燃烧过程，减少氮氧化物（NOx）的生成和排放，以达到减少空气污染的目的。
在传统锅炉中，燃料燃烧产生的高温燃烧区域会导致氮氧化物的生成，而低氮锅炉通过调整燃烧工艺和使用先进的燃烧技术，有效降低氮氧化物的排放。
低氮锅炉的关键技术主要包括燃烧调节技术、燃烧控制技术和燃烧优化技术等。
其中，燃烧调节技术是通过调整燃烧器的结构和参数，使燃烧过程更加稳定和均匀，从而降低氮氧化物的生成。
燃烧控制技术则是通过控制燃烧过程中的氧气含量、燃料供给和燃烧温度等因素，使燃烧过程更加完全和高效，减少剩余的氮氧化物。
燃烧优化技术则是通过优化燃烧过程中的温度分布、气流分布和混合效果等因素，使燃料充分燃烧，减少氮氧化物的生成。
低氮锅炉的燃烧调节技术包括燃烧器结构的优化和燃烧器参数的调整。
燃烧器结构的优化可以使燃烧过程更加稳定和均匀，减少氮氧化物的生成。
燃烧器参数的调整则可以根据不同的燃料和燃烧条件，调整燃烧器的喷嘴尺寸、喷嘴角度和喷嘴位置等参数，以达到最佳的燃烧效果。
燃烧控制技术是低氮锅炉的核心技术之一，通过控制燃烧过程中的氧气含量、燃料供给和燃烧温度等因素，可以有效降低氮氧化物的生成。
其中，控制燃烧过程中的氧气含量可以通过调整燃烧器的气-燃比来实现。
气-燃比是指燃烧器喷嘴出口的燃料流量与空气流量之比，通过优化气-燃比，可以使燃料充分燃烧，减少剩余的氮氧化物。
燃料供给的控制可以通过控制燃料的供给速度和供给量来实现，以保证燃料的充分燃烧。
燃烧温度的控制可以通过调整燃烧过程中的空气和燃料的混合效果来实现，以控制燃烧温度在合适的范围内，减少氮氧化物的生成。
燃烧优化技术是低氮锅炉的另一个关键技术，通过优化燃烧过程中的温度分布、气流分布和混合效果等因素，可以使燃料充分燃烧，减少氮氧化物的生成。
其中，温度分布的优化可以通过调整燃烧过程中的燃烧区域和非燃烧区域的温度分布来实现，以保证燃料在燃烧区域充分燃烧，减少氮氧化物的生成。
燃气锅炉低氮改造方案
燃气锅炉低氮改造方案为了应对环境污染的挑战和改善空气质量，燃气锅炉低氮改造成为了必要的举措。
在本文中，我们将讨论燃气锅炉低氮改造的方案，以期提供有效的解决方案。
一、方案概述燃气锅炉低氮改造的目标是降低氮氧化物（NOx）的排放量。
通过优化燃烧系统和引入额外的氮氧化物控制措施，可以实现降低NOx排放的效果。
具体而言，方案包括以下几个关键步骤：1. 优化燃烧系统：通过更换锅炉燃烧设备，改善燃烧效率，减少NOx的生成。
新一代低氮燃烧器采用先进的燃烧技术，能够更好地控制燃烧反应过程，降低NOx排放。
2. 引入尾气再循环技术：通过将一部分燃烧产生的废气回收再利用，将其混合到新鲜空气中重新参与燃烧，降低燃烧温度，减少NOx的生成。
3. 安装低氮燃烧系统：安装燃气锅炉专用的低氮燃烧系统，包括调节阀、排烟系统等。
这些系统在燃烧过程中能够减少NOx生成的同时，保持燃烧的稳定性和热效率。
二、方案优势1. 环保效益：通过燃气锅炉低氮改造，能够显著减少NOx的排放量，改善空气质量，保护环境。
减少大气污染物的排放对于人类健康和生态平衡都具有积极的影响。
2. 经济效益：低氮改造后的燃气锅炉在燃料利用率和热效率方面表现出色，能够节约能源和运行成本。
长期来看，低氮改造可以为企业带来可观的经济收益。
3. 质量保证：低氮燃烧系统的使用能够确保锅炉稳定运行和燃烧效果的优化。
燃烧过程的控制和调节能够提高锅炉的可靠性和耐久性，延长锅炉的使用寿命。
三、方案实施1. 技术评估：在实施燃气锅炉低氮改造之前，需要进行现有锅炉系统的技术评估。
通过现场勘测和数据分析，确定适合该锅炉的低氮改造方案。
2. 设备选型：根据实际需求和技术评估结果，选择合适的低氮燃烧器和相关设备。
确保设备的质量和性能能够满足要求。
3. 施工安装：根据设计方案，进行施工和设备安装。
确保施工过程中符合安全和质量要求，以及相关环保法规。
4. 调试验收：在施工完成后，进行系统调试和性能测试。
350 MW机组锅炉燃烧优化调试
350 MW机组锅炉燃烧优化调试王嘉奇;宋大勇;张正元;王恩宝;冯兆兴【摘要】某发电厂350 MW机组的锅炉一直存在水冷壁超温、再热汽温偏差、排烟温度高和NOx排放浓度高等问题,因此对该锅炉进行燃烧调整试验,结果表明:造成水冷壁温度偏差的原因是四角燃烧器组动量能量及燃烧过程存在偏差,炉膛火焰中心向右墙偏移,且3#角煤粉较浓偏高,导致欠氧燃烧,影响温度场.优化调试后,热效率显著提高,还在一定程度上降低了NOx排放量.【期刊名称】《沈阳工程学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2019(015)002【总页数】5页(P126-130)【关键词】四角切圆;火焰中心;水冷壁;热效率【作者】王嘉奇;宋大勇;张正元;王恩宝;冯兆兴【作者单位】沈阳工程学院研究生部,辽宁沈阳 110136;国电科学技术研究院有限公司沈阳分公司,辽宁沈阳 110102;沈阳工程学院研究生部,辽宁沈阳 110136;沈阳工程学院研究生部,辽宁沈阳 110136;沈阳工程学院能源与动力学院,辽宁沈阳110136【正文语种】中文【中图分类】TK229.6四角切圆燃烧锅炉因其采用直流煤粉射流的风粉组织，实现邻角点燃、四角相互支撑的燃烧方式，具有良好的着火稳定性、炉膛火焰充满度高、锅炉的可靠性和性价比高等特点。
随着燃煤价格不断上涨和环保形势的日益严峻，发电成本逐年上升，环保压力与日俱增。
因此，电力行业对锅炉燃烧的安全性、经济性和环保性提出了更高要求［1-2］。
以某电厂350 MW超临界褐煤锅炉为对象，展开燃烧优化试验，解决再热汽温偏差、排烟温度高、水冷壁超温和NOx排放浓度高等问题。
第一阶段主要利用停炉机会进行冷态试验和热态摸底试验；第二阶段主要根据摸底试验结果，针对存在的问题找到原因，再进行有针对性的调整试验，改善炉膛火焰中心位置和煤粉浓度分布情况，解决欠氧燃烧所引起的热负荷分布不均问题，提高锅炉的运行效率，并降低由于锅炉燃烧带来的环境污染，保证锅炉能够长期稳定、安全、经济的运行［3-6］。
浅析锅炉燃烧调整对氮氧化物排放的影响
浅析锅炉燃烧调整对氮氧化物排放的影响摘要：随着我国社会经济的快速发展，人们的生活水平及思想意识都得到明显的提升，人们越来越注重低碳环保、健康舒适的居住环境，从而推动各行各业朝着绿色环保、低碳节能的方向发展。
尤其是燃煤类企业，不断优化硫氧、氮氧等化物的排放措施，降低其排放量，促进生态环境与社会经济的和谐发展。
本文主要分析并研究锅炉燃烧调整对氮氧化物排放的影响，并提出有效的解决对策，仅供参考。
关键词：锅炉燃烧；氮氧化合物；排放影响前言：近年来，环保成为各行各业生产发展的首要目标，也是衡量行业或企业发展水平的标准之一。
当前燃煤类企业成为社会关注的重点对象，在煤炭燃烧过程中会产生大量的硫氧、氮氧及碳氢等化物，引发烟气、化学烟雾或者酸雨等不良现象，对生态环境造成严重的破坏，不符合我国可持续发展的战略目标。
因此，相关燃煤企业应该充分认识到环保的重要性，完善生产流程及技术，减少氮氧化物的排放量，加大环境的保护力度，从而促进企业健康、稳定的发展。
1锅炉煤燃烧所产生的氮氧化物在锅炉煤燃烧过程中会生成大量的氮氧化物（NOx），具体分类如下：1.1热力型氮氧化物热力型氮氧化物即空气中的氮在高温环境下发生氧化反应所形成的氮氧化物，相关化学反应过程如下：N2+O2←→2NO2NO+O2→2NO。
锅炉煤燃烧温度对于热力型氮氧化合物的产量有着重要的影响，如果反应式温度低于1000°C，则NOx输出非常小，当温度高达或超出1300°C，NOx产量会急剧增加。
因此，在日常生产加工过程中，应该将控锅炉煤燃烧时炉内的温度控制在合理范围之内，减少热力型氮氧化物的产量。
1.2快速型氮氧化物快速型氮氧化物是指在碳氢化物含量丰富且含氧量较少的区域，空气中的氮与煤炭中的碳和氢发生反应形成的氮氧化物，NOx生成量相对较少。
提供过量空气或燃烧温度过高是生成NOx的主要原因。
1.3燃料型氮氧化物燃料型氮氧化物是指锅炉煤燃烧过程中燃料反应产生氮氧化物。
浅谈锅炉运行燃烧优化调整技术
浅谈锅炉运行燃烧优化调整技术摘要：火力发电作为国内最稳定的电力输出，对我国经济建设起着相当关键的作用。
火电厂最主要的发电设备当属锅炉，只有对发电厂锅炉运行进行良好控制，才能更好地保证发电机组在电网中利于不败之地。
现结合某公司相关锅炉机组运行状况，对燃烧调整优化内容进行分析，给出相应调整建议，针对当前锅炉脱硝系统投入问题进一步研究探讨，探讨锅炉运行更加稳定、安全、环保的运行方式方法。
关键词：锅炉运行；调节问题；发电厂引言锅炉燃烧调整是锅炉运行中最基本、最频繁的一项调整，锅炉运行工况随外界工况变化要随时进行调整，因此燃烧稳定意味着锅炉运行稳定、机组运行稳定。
随着电力行业体制的不断改革，国家节能减排法律法规的不断完善，优化锅炉燃烧，保证锅炉安全经济运行，优化脱硝系统运行，保证NOx的合理排放，处理好脱硝与空预器堵灰问题的关系成为锅炉燃烧调整的重要课题。
及时对锅炉内部各种参数进行调整，从而使锅炉适应外界变化，并且保持在一个较为稳定的水平上，才能够保证稳定的电力输出。
一、锅炉燃烧系统运行优化调整目的燃烧调整的主要目的是使锅炉参数达到额定值，满足机组负荷要求。
保持稳定和正常的汽温汽压。
均衡给煤、给水，维持正常的水煤比。
保持良好的燃烧，减少热损失，提高锅炉效率。
及时调整锅炉运行工况，使机组在安全、经济的最佳工况下运行。
而为了使燃烧调整更具经济性、安全性、环保达标，燃烧调整优化成为必然。
1.经济性：锅炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能，锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水。
锅炉设计建造完毕以后，形式已固定，在能量转换过程中，如果我们能够通过外力控制好能量转换的全过程，减少能量损失，也就提高了能量的利用率，也就是通过燃烧调整减少不完全燃烧损失，在设备允许范围内提高适当提高锅炉初参数，从而提高锅炉热效率；锅炉效率提高了，减少了燃料成本的投入，经济效益也就提高了。
锅炉燃烧的好坏直接影响锅炉运行的经济性，燃烧过程的经济性要求合理的风、粉配合，一、二次风配比，还要保证适当高的炉膛温度。
锅炉燃烧优化调整技术
2）掺冷风量对排烟温度影响
②运行控制磨煤机出口温度偏低 按照《电站磨煤机及制粉系统选型导则》(DL/T 466-
2004)规定的磨煤机出口温度，见表1。 锅炉设计时热风温度的选择主要取决于燃烧的需要; 所选定的热风温度往往高于所要求的磨煤机入口的干
燥剂温度，因此要求在磨煤机入口前掺入一部分温度 较低的介质; 运行中磨煤机出口温度控制的越低，则冷一次风占的 比例越大，即流过空预器的风量流量降低，这样引起 排烟温度升高。
➢ 排烟热损失主要取决于排烟温度与排烟氧量 （过剩空气系数）
➢ 排烟热损失是锅炉各项热损失中最大的 （5%～7%）;
➢ 排烟温度每升高10℃.排烟损失约增加0.5％～ 0.7％）;机组发电煤耗升高约1.7 ～2.2 g/kWh。
➢ 过高的排烟温度，对锅炉后电除尘及脱硫设备 的安全运行也构成威胁。
烟气余热利于系统图
～180
贫煤 130 烟煤、褐煤 70
褐煤 90 烟煤 120
烟煤 70～75 褐煤 70 Vdaf≤15%的煤 100
当Vdaf<40%时，tM2=[(82-Vdaf)×5/3±5] 当Vdaf≥40%时，tM2<70
高热值烟煤<82，低热质烟煤<77，次烟煤、褐煤 <66
备注：燃用混煤的，可允许tM2较低的相应煤种取值；无烟煤只受设备允许 温度的限制
W火焰燃烧方式
➢ 无烟煤这种反应特性极低的煤种 （可燃基挥发分低于10%），
➢ 采用“W”火焰的燃烧方式，通过 提高炉膛的热负荷，延长火焰行程 等手段来获得满意的燃烧效果。
左侧墙
右侧墙
燃尽风口
燃烧器
➢ ➢
前后墙对冲燃烧方式 ➢
沿炉膛宽度方向热负荷分布均匀 过热器、再热器区炉宽方向的烟温 分布更加均匀 燃烧器具有自稳燃能力
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
燃烧优化调整对NOx排放和锅炉效率的影响
摘要：目前，我国的科技发簪十分迅速，为研究燃烧调整对NOx排放和锅炉效
率的影响，在330MW煤粉炉机组满负荷运行工况下，通过调整过量空气系数、SOFA风开度、二次风配风方式、周界风开度以及燃烧器摆角，测定了尾部烟道
SCＲ入口A、B两侧的NOx排放浓度及其相关数据，并计算得到锅炉效率，研究
了各因素对NOx排放浓度和锅炉效率的影响。
结果表明，运行氧含量较低时能降
低NOx浓度并保证较高的锅炉效率；倒塔配风的NOx排放浓度比正塔配风和均
等配风分别低约9.1%和7.8%，倒塔配风最低，正塔配风最高；锅炉效率随着SOFA风开度的减小呈先上升后下降趋势，而NOx浓度呈递增趋势；随着周界风
开度的逐渐增大，锅炉效率先减小后增加，而NOx排放逐渐增大，周界风开度变
化7%，锅炉效率变化1%左右；随着燃烧器摆角的增加锅炉效率先呈上升后呈下
降趋势，而NOx浓度呈下降趋势。
关键词：NOx排放；燃烧优化调整；锅炉效率；电站锅炉；过量空气系数；
配风方式
引言
生物质是一种低碳清洁的可再生能源，气化作为生物质能转化利用的一条主
要途径，正日益受到重视。
在我国降低散煤消耗以及提升生物质能利用规模的产
业发展背景下，通过气化将生物质转化为低热值燃气后将其送入中小锅炉内燃烧
供热已经成为工业锅炉去煤化一条重要途径；另一方面，生物质气化后将燃气送
入大型煤粉锅炉混烧发电的技术路线也已成为发电行业关注的热点。
1试验
1.1试验机组概况
本文试验对象是上锅生产的SG－1151/17.5－M4008亚临界参数汽包炉，采
用自然循环、四角切向燃烧，单炉膛，一次再热，平衡通风，锅炉紧身封闭，室
内布置，固态排渣，为全钢架悬吊结构π型汽包锅炉，锅炉最大连续蒸发量
1151t/h。
制粉系统采用中速磨煤机直吹式制粉系统，共设5台中速磨煤机，其中
4台运行，1台备用。
空气预热器进风加热方式、一次风和二次风系统均采用暖
风器加热系统，锅炉主要设计参数（设计煤种）见表1。
表1 锅炉主要参数
1.2测量方法
测量手段包括烟气组分测量和燃烧室出口温度测量两部分。
烟气组分测量通
过TESTO350加强型烟气分析仪实现，该仪器利用电化学分析法测量烟气中的O2、CO、NO和NO2含量，利用电调制非分光红外（Non-DispersedInfrared，NDIR）
测量CO2含量，由于该仪器自带进气干燥装置，测得数据均为干基排放数据。
测
量精度如表1所示。
测量时在柔和燃烧器出口布置水冷Y型取样探针，正对烟气
来流均匀布置等面积的取样孔，保证测量结果为出口烟气的平均值，烟气分析仪
如图1所示，具体测量位置如图2所示。
每个工况稳定后进行测量，测量时间不
低于30s量结果取稳定时间段内的平均值。
图1 烟气分析仪
图2 实验台控制系统示意图
1.3试验内容
对于已投运的电站机组，影响其高效稳定燃烧和NOx生成的因素众多，主要有：①煤种基本特性，主要指燃用煤的挥发分、含碳量、含氮量、发热量等燃料的基本特性。
②运行参数，主要指运行过程中，一次风、二次风、燃尽风的配比关系与风速参数，以及煤粉粒度、燃烧器的摆动角度等运行中的可控参数。
③锅炉的结构参数，主要指机组设计的结构特性，燃烧器类型和燃烧方式以及炉膛设
计的基本参数，如截面热负荷、排渣方式。
本文针对以上影响因素，进行了NOx
排放和机组效率的耦合试验。
试验前保证机组的主、副机能够正常运转，检查整
个机组的严密性，保证不泄露。
试验前进行炉膛及受热面的吹扫作业并对试验所
用的测量仪器、仪表等进行校核和标定。
1）首先进行氧含量优化调整试验，试
验时保持机组负荷稳定在330MW，维持一次风压、二次风配风方式、周界风开度、SOFA风配风方式、燃烧器摆角、磨煤机组合等不变，改变氧含量，实测排烟温度、氧含量、NOx、CO排放浓度、大气参数，采集原煤、飞灰、大渣，并记录
相关DCS数据，煤粉燃烧器布置及平面示意如图3所示。
图3 喷口布置形式
2）SOFA（分离燃尽风）风优化调整试验时保持机组负荷稳定，维持运行氧
含量、二次风配风方式、周界风开度、磨通风量、燃烧器摆角、磨煤机组合等不变，研究SOFA风配风，对锅炉主要运行参数及性能的影响。
试验中实测排烟温度、炉膛温度、氧含量、NOx和CO排放浓度、大气参数，采集原煤、飞灰、大渣，并记录相关DCS数据。
3）周界风开度优化调整试验时，保持机组负荷稳定，维持运行氧含量、SOFA配风，二次风配风方式、磨通风量、燃烧器摆角、磨煤机组合等不变，研究周界风开度对锅炉主要运行参数及性能的影响。
试验中进行锅
炉效率测试，实测排烟温度、炉膛温度、氧含量、NOx和CO排放浓度、大气参数，采集原煤、飞灰、大渣，并记录相关DCS数据。
4）燃烧器摆角优化调整试
验时，保持机组负荷稳定，维持运行氧含量、二次风配风方式、SOFA风配风、磨通风量、周界风开度、磨煤机组合等不变，研究燃烧器摆角对锅炉主要运行参数
及性能的影响。
2试验结果与讨论
2.1散热量对NOx的影响
由表2可知，A、B、C三种工况的燃烧室为石英玻璃，向外传热方式主要是
向石英玻璃辐射热量，热量接着由空气自然对流带走，A、B、C工况的热量损失
为18%~25%；而D、E、F三种工况的燃烧室为水冷套，燃烧器内的热量主要由水
冷壁内的水通过强制对流带走，水冷壁的散热效果明显强于石英玻璃。
图4为不
同工况下NO~随当量比的变化，由图可知，当量比从0.6逐渐升到0.75时，A、B、C三个工况下的NO~均升高。
相同当量比下提高空气流量，即提高射流速度NOx
没有明显的变化。
D、E、F三个工况下NOx的变化也具有相同的趋势，提高空气
流量并不能明显改变NOx的值。
说明尾气中NOx受射流速度的影响并不随燃烧
室散热量的改变而变化。
对比A、B、C三个工况和D、E、F三个工况可以发现，NOx随当量比的变化曲线逐渐向当量比更高的方向移动，当量比等于0.72时，A、B、C三个工况下的NOx明显高于工况E的NOx，说明随着燃烧室散热量的增加，相同当量比下尾气中NOx含量下降，其原因可能是燃烧室散热量增大导致燃烧室
内整体温度下降，热力型NOx生成与温度相关，也会下降，导致整体NOx含量
下降。
表2 测量工况表
图4 NOx随当量比的变化
2.2燃烧器摆角对NOx排放和锅炉效率的影响
燃烧器摆角是影响炉内温度场分布的主要参数，设置合理的燃烧器摆角是为了控制锅炉
再热器出口汽温。
但实际运行中，燃烧器摆角设置不当造成的机组汽温、汽压异常也时有发生，通过合理优化调整方案，控制燃烧器摆角从而改变火焰中心高度，进而直接影响主汽的
温度和压力，同时影响锅炉的送煤量和风量。
330MW负荷工况下，最佳运行氧含量、最佳SOFA风开度、二次风配风方式和最佳周界风开度条件下进行了3个变燃烧器摆角工况（33%、37%和40%），摆角越大，表明摆角越低，45%表示水平。
结语
1）通过优化调整炉内的过量空气系数可降低SCＲ进口NOx浓度，并保证较高的锅炉效率。
2）依据分级燃烧原理降低NOx浓度的3种二次风配风方案试验中，倒塔配风的NOx排
放浓度比正塔配风和均等配风分别低约9.1%和7.8%，其浓度在倒塔配风时最低，正塔配风时最高。
参考文献：
[1]王娟，苗韧，周伏秋．“十三五”能源与煤炭市场化改革与发展［J］．煤炭经济研究，2015，35（1）：9－13．
[2]张晓辉，孙锐，孙绍增，等．200MW锅炉空气分级低NOx燃烧改造实验研究
［J］．热能动力工程，2008，23（6）：676－681．。