循环流化床锅炉低氮燃烧改造
循环流化床锅炉低氮燃烧一体化的改造技术
度等进行更改。
对一二次风的比例进行合理分配，使得一次风压头下降，二次风压头提升，大幅提高二次风的穿透力，达到分级燃烧的目的，使得燃料能够燃尽。
(2)烟气再循环系统优化改造前为降低成本，原有流化床四台锅炉燃煤主要为灰分低、碱金属含量高的准东煤，并且原设计分离器效率低，而燃煤本身含灰量较低，即使燃煤掺烧电石渣，灰分也无法有效提升。
分离器效率低、灰分差导致灰循环倍率明显不足，炉内热负荷分配不均，造成锅炉8个床温测点温度偏差大，有时候偏差可以达到60℃，造成燃烧极为不稳定。
本次烟再系统的优化就是把锅炉产生的含氧量低的一部分烟气在烟囱前引出一支，通过新增加的烟再风机送到一次风的入口再次利用。
通过烟气的再次利用，使得原有一次风量有所降低，同时密相区的低氧可以抑制床温，通过二次风量的适当增加，补充被替代的一次风量。
通过烟再的低氧烟气再次利用，在降低床温的同时，可以有效控制锅炉空预器进出口的氧含量，大幅降低NO x 排放。
由于烟气中存在一定的粉尘颗粒，可能对一次风机叶轮产生磨损。
针对此项问题，对磨损的原理展开分析，具体如式(1)：W ∝V d 2.5×D d 3×ρd ×f (1)式中：W 为磨损量；V d 为粉尘速度；D d 为粉尘颗粒度；ρd 为粉尘浓度；f 为粉尘与金属表面冲击角度。
由公式(1)看出，气流速度的2.5次方、粉尘粒径的3次方与磨损成正比，是影响磨损的关键因素。
当采用烟气再循环后，一次风总量并不产生明显的变化，仅在一次风中增加一部分烟气量，由于锅炉目前除尘效率很高，除尘器后粉尘浓度极低，粉尘粒径小，且烟气量仅为一次风量的20%～35%左右(设计值留有较大裕量，实际运行值更低)，混合后的气体含尘量进一步降低，磨损能力很弱，可以忽略不计。
按照设计值，除尘后烟气中的烟气中含尘量≤10mg/m 3，再和空气混合后其浓度不大于5mg/m 3，而在常规工业中的通风通道来说，一般将100mg/m 3以下含尘量的气体划归为洁净气体。
循环流化床锅炉低氮燃烧改造
循环流化床锅炉低氮燃烧改造3台240t/h锅炉是年产85万吨甲醇装置的动力源输出设备，为单汽包、自然循环、循环流化床燃烧方式。
为满足锅炉现有SCR烟气脱硝装置后烟气使用条件，同时提高锅炉出力负荷，降低锅炉炉膛出口氮氧化物排放量，文章介绍甲醇分公司已实施的2台240t/h锅炉本体改造过程及达到的改造效果。
标签：循环流化床锅炉；低氮燃烧；改造1 3台锅炉运行现状介绍（1）锅炉带负荷困难，240t/h的循环流化床锅炉最高能带至220t/h负荷，有时只能带180t/h负荷，影响对化工工艺主装置的供汽及供电。
（2）锅炉床温偏高（975℃），偏离设计值（790℃-920℃），炉内整个温度场分布不均匀，炉膛底部床层温度和炉膛出口烟气温度相差较大，炉膛出口水平烟道温度较低。
锅炉稀相区压差小，锅炉风帽、分离器结构及回料器风系统设计不合理，锅炉主循环回路运行不正常。
（3）氮氧化物生成量高，最高达到650mg/Nm3，而炉膛出口水平烟道（脱硝喷枪位置）温度较低，影响SNCR烟气脱硝效率。
锅炉各主要运行风量测点设置空气预热器入口，屏幕显示的锅炉风量受空气预热器漏风影响，不能准确反映锅炉运行状况。
（4）为了使锅炉能带较大负荷必须高炉温运行，炉膛供风量偏大，导致锅炉磨损严重，能耗较高。
2 项目实施内容2.1 锅炉布风装置改造改造方案选取了较低的风帽外罩小孔速度以降低外罩磨损，通过芯管小孔调节布风板阻力以保证布风板具有良好的阻力特性。
针对甲醇分公司循环流化床锅炉风帽磨损严重的问题，对风帽外罩小孔区域进行了加厚，以提高其耐磨性和使用寿命。
将风帽外罩风孔向下倾斜20°，减少相邻风帽风孔的扰动，减少床料反窜；风帽芯管上端部利用端板焊死，防止风帽脱落从芯管漏渣，便于安装施工。
材质方面采用铸造方式进行加工，风帽外罩及芯管材质统一采用ZG40Cr25Ni20。
改造后的风帽阻力从2.3kPa提升至4.3kPa，由于目前风机余量较大，加之改造后可以降低一部分一次风量，因此风帽阻力可以满足运行需要。
循环流化床锅炉低氮改造技术介绍
循环流化床锅炉低氮改造方案1目录1.NOx生成机理及影响因素2.脱硝改造方案33.杭锅烟气清洁排放技术2CFB 锅炉NOx 来源——燃烧温度影响Nox 生成机理及影响因素¾燃烧最高温度Tmax ＜1500K（1267℃ )，燃料型NOx为主¾燃烧最高温度Tmax ＞1900K（1627℃ ），燃料型NOx所占比例减少¾燃烧最高温度Tmax ＞2200K（1927℃ ），热力型NOx为主CFB锅炉炉膛温度在850～950℃，热力型NOx占总排放10%以下，以燃料型NOx为主。
NOx浓度理论计算公式——泽利多维奇公式C NOx ＝K(C N2C O2)1/2exp(-21500/RT T ) g/m 3;3NOx 生成与燃烧温度关系——摘自《CFB 锅炉NOx 的生成机理与计算》CFB锅炉NOx来源——物料粒径影响Nox生成机理及影响因素¾细颗粒可加强炉膛传热，使得炉膛内燃烧热量分配更趋合理，保证炉膛温度场均匀，避免密相区出现局部超温。
¾物料越细，燃烧速率提高，O2加速消耗，利于CO生成，炭粒表面还原气氛增强，抑制NOx生成。
制成¾细颗粒反应表面积增大，焦炭对NOx还原能力增强。
¾细颗粒着火提前，相应延长NOx分解还原时间。
物料粒径对NOx生成的影响——摘自《不同煤种高温燃烧时NOx和SO2生成影响因素的实验》4Nox生成机理及影响因素CFB锅炉NOx来源——过量空气系数影响过量空气系数增加，NOx生成增加¾贫氧燃烧条件下，燃烧中间产物易向N2转化，同时未燃尽C与还原气体抑制NOx生成¾富氧燃烧条件下，燃烧中间产物易向NOx转化转化。
煤过量空气系数与NO浓度关系——《不同种类煤粉燃烧NOx排放特性试验研究》5¾减小次风率使密相区为还原性气氛抑制NO 生成密相区流化风速CFB 锅炉NOx 来源——一、二次风率影响Nox 生成机理及影响因素减小一次风率，使密相区为还原性气氛，抑制NOx生成；密相区流化风速减小，气体及煤颗粒停留时间增加，抑制NOx生成．提高二次风率，增强二次风穿透能力，加强稀相区的气固混合降低飞¾提高二次风率，增强二次风穿透能力，加强稀相区的气固混合, 降低飞灰含碳量。
关于低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的应用研究
关于低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的应用研究一、低氮燃烧技术的概念和特点低氮燃烧技术是指一种在燃烧过程中通过优化燃烧工艺和系统设计，降低燃烧产物中氮氧化物的产生量的技术。
其主要特点是在燃烧过程中通过调节燃料和空气的混合比例，控制燃烧温度和延长燃烧时间等手段，有效降低燃烧产物中NOx的含量，达到减少大气污染的目的。
二、循环流化床锅炉的特点循环流化床锅炉是一种采用流化床技术的燃煤锅炉，其燃烧时燃料在空气的作用下形成气固两相流态化状态，具有燃烧温度低、燃烧效率高、燃烧产物中NOx和SOx的排放量较低等特点，被广泛应用于工业锅炉和发电厂。
三、低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的应用研究1. 燃料优化研究表明，选择合适的燃料对降低NOx排放量具有重要意义。
丰富的氢含量和低的灰分含量的煤对降低NOx排放量具有积极作用。
在燃烧过程中对燃料进行预处理，如添加氢气或氨气等还原剂，能够有效减少NOx的生成。
2. 空气分配优化在循环流化床锅炉的燃烧中，通过合理控制空气分配，使其与燃料充分混合，可以有效降低NOx的排放量。
采用二次空气等技术进行空气分配优化，能够有效提高燃烧效率和降低NOx排放。
3. 燃烧温度控制研究表明，降低燃烧温度是降低NOx排放的有效手段之一。
通过优化燃烧过程中的温度分布，使燃烧温度保持在适当范围内，能够有效减少燃烧产物中NOx的含量。
4. 燃烧时间延长通过延长燃烧时间，使燃料在燃烧过程中充分燃烧和混合，可以降低燃烧产物中NOx 的含量。
采用再循环燃气等技术，能够有效延长燃烧时间，减少NOx的生成。
四、低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的应用前景低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的应用研究具有广阔的应用前景。
随着环保政策的不断加大力度，对排放标准的要求也日益提高，低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的应用将会越来越受到重视。
随着相关技术的不断进步和成熟，低氮燃烧技术将会在循环流化床锅炉领域得到广泛应用，为环保和节能做出更大的贡献。
关于低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的应用研究
关于低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的应用研究一、低氮燃烧技术的原理和特点低氮燃烧技术是指通过优化燃烧过程和燃烧设备结构，减少燃料氮化合物在燃烧过程中与氧气发生反应生成氮氧化物的过程，从而减少氮氧化物的排放。
低氮燃烧技术主要包括燃烧温度控制、燃烧空气分配、燃烧稳定性控制、燃烧过程的优化等多方面的措施。
低氮燃烧技术的特点主要包括：一是降低氮氧化物排放；二是提高燃烧效率和设备运行稳定性；三是减少燃料消耗和污染物排放。
二、循环流化床锅炉的特点和优势循环流化床锅炉是一种利用流化床技术进行燃烧的锅炉，具有燃烧效率高、烟尘排放少、废气含氧量低、灰渣脱除效果好等优点。
循环流化床锅炉的主要特点包括：一是在燃烧过程中，固体颗粒与气体的混合均匀，具有良好的传热和传质性能；二是炉内温度分布均匀，燃烧温度高，有利于提高燃烧效率和降低污染物排放；三是燃烧床温度和气体速度可调节范围广，适应性强，能够燃烧各种燃料。
1. 燃烧过程优化：通过优化燃烧过程，控制燃烧温度和氧量，采用先进的燃烧控制技术，降低氮氧化物的生成和排放。
2. 烟气再循环技术：通过对烟气进行再循环，降低燃烧温度，减少氮氧化物的生成。
3. 燃烧空气分布优化：采用先进的空气分布技术，实现燃烧过程中氧气的均匀分布，避免局部过量氧气导致氮氧化物的生成。
4. 推进技术创新：通过不断推进技术创新，改进循环流化床锅炉的燃烧系统和控制系统，提高燃烧效率和降低氮氧化物排放。
通过以上研究，可以实现低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的应用，降低氮氧化物排放，提高燃烧效率和设备运行稳定性。
低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的应用具有广阔的发展前景。
一方面，随着环保政策的不断加强，对大气污染排放的限制将会越来越严格，对清洁能源和清洁燃烧技术的需求也将不断增加。
循环流化床锅炉本身具有燃烧效率高、烟尘排放少等优点，与低氮燃烧技术的结合将能够进一步降低氮氧化物排放，提高燃烧效率，符合环保要求，具有广泛的应用前景。
【推荐下载】循环流化床锅炉低NOx燃烧环保改造
[键入文字]循环流化床锅炉低NOx 燃烧环保改造:自目前，对循环流化床运行优化和改造已有一些研究，多数为燃烧配风的控制，虽然有一定的效果，但对现场的运行人员操作要求较高，无法保证长期稳定的达标排放。
本研究针对某循环流化床锅炉改造实例进行探讨并提出有效降低NOₓ 的思路，即CFB 锅炉炉内低NOₓ 燃烧技术一体化改造方案，通过对二次风、水冷屏、过热器、返料系统、布风板、风帽、给煤口的优化，以及采用烟气再循环、SNCR 等烟气脱硝技术大幅度地降低NOₓ 的排放浓度。
采用该方案后，炉膛出口NOₓ 排放浓度应不高于50 mg/m3。
而考虑到暂无NOₓ 的超低排放需求，对于NOₓ 浓度无超低排放改造要求的锅炉，可不考虑增加SNCR 脱硝装置。
只需进行炉内燃烧改造，NOₓ 排放浓度低于150 mg/m3 即可。
1 实施方案1.1 工程概况某厂锅炉型号为YG-75/3.82-M1，蒸发量为75 t/h，由济南锅炉厂制造；该厂采用自然循环、中温中压双旋风分离的循环流化床锅炉。
3 台锅炉均为室内布置，钢结构形式，采用由旋风分离器组成的循环燃烧系统，炉膛为膜式水冷壁结构，过热器分高、低二级过热，中间设喷水减温器，尾部设三级省煤器和一、二次风预热器。
入炉煤磨煤机主要包括HSZ-50 型环锤式破碎机与KBC 型细粒破碎机，入厂煤经环锤式破碎机破碎后送入细粒破碎机磨制，合格煤粉送入锅炉炉膛。
对该锅炉污染物排放情况进行测试，在蒸发量分别为64 t/h 和34 t/h 工况下，锅炉NOₓ 排放浓度为596 mg/m3 和516 mg/m3。
锅炉NOₓ 排放情况浓度偏高，存在的主要问题如下。
1）锅炉炉膛出口NOₓ 原始排放浓度偏高，可达500~600 mg/m3。
循环流化床锅炉低氮燃烧的技术改造实践
循环流化床锅炉低氮燃烧的技术改造实践发布时间：2022-08-31T03:18:58.308Z 来源：《当代电力文化》2022年第8期作者：刘鑫东[导读] 循环流化床锅炉是一种高效、低污染的节能炉型。
自问世以来，在国内外得到了迅速的推广与发展刘鑫东国家电投集团内蒙古能源有限公司赤峰热电厂内蒙古赤峰市 024000摘要：循环流化床锅炉是一种高效、低污染的节能炉型。
自问世以来，在国内外得到了迅速的推广与发展，也是作为我国推广的洁净煤燃烧技术发展方向之一。
为了改善人们的生活环境，我国对环境保护提出了更高的强制性要求，要求企业的各项污染物排放必须达到环境质量标准和污染物排放标准。
为了符合可持续发展的要求，减少环境污染，有必要对锅炉烟气净化系统进行改造，减少锅炉烟气排放。
其中低氮燃烧技术在减低循环流化床锅炉烟气的方面表现突出，研究其技术应用的途径可以实现减少烟气排放的目标。
针对流化床锅炉的燃烧特点，低氮燃烧技术被开发出来，并得到很好的实际运用。
关键词：超低排放；燃煤锅炉；节能环保随着经济的快速发展，对能源和环境的压力逐渐增大。
因此，中国提出了可持续发展的战略目标。
社会和经济发展的同时，我们还必须注意环境的保护，为了适应时代发展的新要求工业企业污染物排放要求严格按照有关标准，并继续研究新型燃烧技术从根本上减少污染物的产生。
在研究过程中，通过实验得出氮氧化物是工业排放污染物的主要物质之一，必须采取措施减少氮氧化物的排放，才能有效实现工业生产节能减排的目标。
循环流化床是一种高效、洁净的燃烧技术。
已广泛应用于多家发电企业，并采用SNCR 脱硝系统与低氮燃烧技术相结合，有效地达到了减少污染物排放的目的。
一、锅炉低氮燃烧技术改造方案根据该公司的锅炉运行特点，制定了锅炉的低氮燃烧技术改造方案。
方案主体：锅炉烟气脱硝以SNCR 为主，低氮改造为辅，方案的优点就是锅炉的改造工程量不会很大，主要包含部分：1、二次风系统改造。
CFB锅炉的低氮燃烧技术改造研究
CFB锅炉的低氮燃烧技术改造研究随着环保意识的日益增强和国家对大气污染治理的严格要求，工业领域的排放标准也在不断提高。
作为工业生产中常用的一种锅炉，CFB锅炉在低氮燃烧技术改造方面备受关注。
本文将从CFB锅炉的基本原理和低氮燃烧技术的基本概念入手，探讨CFB锅炉低氮燃烧技术改造的研究现状和发展趋势，以期为相关行业提供一些参考和借鉴。
一、CFB锅炉的基本原理CFB锅炉是一种循环流化床锅炉，其基本原理是在锅炉燃烧室内通过喷嘴喷射燃料和空气，使其在适当的比例下混合燃烧，产生高温烟气。
在床料的作用下，燃料在流态化条件下进行燃烧，产生的烟气与固体颗粒物一起送入锅炉后部的循环流化床，经过循环后再次进入燃烧室参与燃烧，形成了一种循环燃烧模式。
CFB锅炉在燃烧过程中有以下几个特点：1. 温度均匀：由于燃烧床内颗粒物的循环，使得温度分布比较均匀，有利于降低热能损失和烟气中NOx的生成。
2. 燃烧效率高：由于床内颗粒物在循环中可以多次参与燃烧，使得原料充分利用，燃烧效率高。
3. 排放颗粒物少：由于床内颗粒物在循环中可以多次参与燃烧，减少了颗粒物的产生。
二、低氮燃烧技术的基本概念低氮燃烧技术是指通过调整燃料和空气的混合比例，控制燃烧温度和燃烧时间，减少燃烧过程中生成的一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）的产生，在一定范围内将燃烧产物中的氮氧化物浓度降至较低水平，以达到减少大气污染物排放的目的。
低氮燃烧技术的常见手段包括：1. 调整燃料和空气的混合比例：通过合理的设计燃烧系统和调整燃料喷射和空气量，使得燃烧过程中的氧气和燃料的混合更加充分，降低高温燃烧区域内的氮氧化物产生。
2. 优化燃烧系统结构：通过改变燃烧室结构和布置，改变燃烧动力学参数，提高燃烧效率，减少烟气排放中的氮氧化物。
3. 使用低氮燃烧技术改造设备：通过使用一些低氮燃烧技术改造设备，如低氮燃烧器、SCR（选择性催化剂还原）装置等，来减少NOx的排放。
目前，CFB锅炉的低氮燃烧技术改造研究已经取得了一定的成果，主要表现在以下几个方面：1. 低氮燃烧器的研发：针对CFB锅炉的特点，一些研发机构和企业专门开发了适用于CFB锅炉的低氮燃烧器，通过改变燃烧器的结构和工作原理，有效降低了燃烧过程中的NOx 排放。
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循环流化床锅炉低氮燃烧改造
3台240t/h锅炉是年产85万吨甲醇装置的动力源输出设备，为单汽包、自然循环、循环流化床燃烧方式。
为满足锅炉现有SCR烟气脱硝装置后烟气使用条件，同时提高锅炉出力负荷，降低锅炉炉膛出口氮氧化物排放量，文章介绍甲醇分公司已实施的2台240t/h锅炉本体改造过程及达到的改造效果。
标签：循环流化床锅炉；低氮燃烧；改造
1 3台锅炉运行现状介绍
（1）锅炉带负荷困难，240t/h的循环流化床锅炉最高能带至
220t/h负荷，有时只能带180t/h负荷，影响对化工工艺主装置的供汽及供电。
（2）锅炉床温偏高（975℃），偏离设计值（790℃-920℃），炉内整个温度场分布不均匀，炉膛底部床层温度和炉膛出口烟气温度相差较大，炉膛出口水平烟道温度较低。
锅炉稀相区压差小，锅炉风帽、分离器结构及回料器风系统设计不合理，锅炉主循环回路运行不正常。
（3）氮氧化物生成量高，最高达到650mg/Nm3，而炉膛出口水平烟道（脱硝喷枪位置）温度较低，影响SNCR烟气脱硝效率。
锅炉各主要运行风量测点设置空气预热器入口，屏幕显示的锅炉风量受空气预热器漏风影响，不能准确反映锅炉运行状况。
（4）为了使锅炉能带较大负荷必须高炉温运行，炉膛供风量偏大，导致锅炉磨损严重，能耗较高。
2 项目实施内容
2.1 锅炉布风装置改造
改造方案选取了较低的风帽外罩小孔速度以降低外罩磨损，通过芯管小孔调节布风板阻力以保证布风板具有良好的阻力特性。
针对甲醇分公司循环流化床锅炉风帽磨损严重的问题，对风帽外罩小孔区域进行了加厚，以提高其耐磨性和使用寿命。
将风帽外罩风孔向下倾斜20°，减少相邻风帽风孔的扰动，减少床料反窜；风帽芯管上端部利用端板焊死，防止风帽脱落从芯管漏渣，便于安装施工。
材质方面采用铸造方式进行加工，风帽外罩及芯管材质统一采用ZG40Cr25Ni20。
改造后的风帽阻力从2.3kPa提升至4.3kPa，由于目前风机余量较大，加之改造后可以降低一部分一次风量，因此风帽阻力可以满足运行需要。
2.2 旋风分离器中心筒改造
改造方案采用Cr25Ni20MoMnSiNRe材料铸造中心筒，内径缩至2.016m，高度减少为3200mm（插入深度缩减300mm，），内径适当收缩能适当提高分离效率，筒体厚度δ=16mm。
这种中心筒耐高温达1150-1200℃，完全可以满足中心筒工作环境的温度要求，耐高温程度接近Cr25Ni20，而耐磨性远高于Cr25Ni20材料，并且铸造中心筒厚度增加，能有效避免钢板卷制中心筒在运行中易受胀缩应力而变形成椭圆，分离效率下降，燃烧工况恶化的后果；铸造中心筒增厚后强度远高于钢板卷制的筒体，不会产生变形现象。
3 改造后的效果
3.1 锅炉布风装置改造效果
3.1.1 由于采用良好结构的风帽结构，锅炉主床的流化特性增加，改造后一次风风量降低10%，锅炉床温下降15℃。
3.1.2 改造后额定负荷下布风板阻力4000Pa。
3.1.3 由于分级燃烧效果加强，床温下降，使得锅炉的原始NOx排放下降10%。
3.2 旋风分离器中心筒改造效果
3.2.1 通过中心筒和分离器入口截面改造，分离器效率提高，循环灰量增加，有利于锅炉运行床温的降低、污染物排放的减少并节约炉内干法脱硫用石灰石耗量。
改造后分离器的阻力提高约150Pa，现有引风机满足改造后阻力增量的要求。
3.2.2 锅炉运行床温下降30-50℃。
3.2.3 NOx原始排放浓度降低10%；
3.2.4 稀相区压力增加至1.0kPa以上。
3.3 总体指标
2台锅炉出力不低于240t/h；240t/h负荷运行时，床层温度低于950℃，床层温度与炉膛出口温差小于50℃；炉膛出口氮氧化物降至<350mg/Nm3；出口烟气氧含量不大于6%；空预器漏风率不大于2%；锅炉炉膛差压介于 1.5-2.5kPa 之间；锅炉出口排烟温度低于140℃。
4 结束语
此次锅炉本体改造不仅解决了甲醇分公司锅炉长期出力不足问题，同时解决了SCR脱硝改造后锅炉本体设备部件腐蚀等瓶颈问题，为甲醇分公司年产85万吨甲醇装置奠定了良好的基础。
参考文献
[1]DL/T5047-95.电力建设施工及验收技术规范（锅炉机组篇）[S].
[2]ASME PTC4-1-1998.锅炉性能试验规程[S].
[3]GB 9222-2008.水管锅炉受压组件强度计算[Z].
[4]GB 13223-2011.火电厂大气污染物排放标准[S].。