燃煤锅炉低氮燃烧器的应用研究

发布时间：2017-11-01 02:22

  本文关键词：燃煤锅炉低氮燃烧器的应用研究

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【摘要】：由于我国愈发严重的空气质量问题,燃煤电厂的氮氧化物排放限值也越来越严格。为了达到氮氧化物的排放指标,现阶段我国燃煤电站多采用低氮燃烧器配合选择性催化还原烟气脱硝技术(SCR)或选择性非催化还原烟气脱硝技术(SNCR)进行烟气脱硝。SCR、SNCR技术运行成本较高,因此低氮燃烧器的效果越好,电厂的脱硝成本越低。为了探究新一代低氮燃烧器的应用效果,本文以北京国电龙高科环境工程技术有限公司的新型低氮燃烧器——中心给粉旋流燃烧器和水平浓淡煤粉燃烧器为例,对新型燃烧器的性能及结构特点进行了详细的分析,研究了空气分级技术和浓淡燃烧技术等低氮燃烧技术在燃烧器内的实现机理。结果表明,新型燃烧器其对炉内的空气配比更加合理,在抑制燃烧时氮氧化物生成的同时又可以更好的保证煤粉燃烧的稳定性。本文结合河南华润首阳山电厂2号机组和山西大唐国际临汾热电厂1号机组燃烧系统的低氮改造项目进行研究,其中首阳山2号机组选用中心给粉旋流燃烧器,临汾1号机组选用水平浓淡煤粉燃烧器。对改造后锅炉的冷态空气动力场性能试验进行分析研究,并通过改后热态的优化调试试验,得到了燃烧器各结构参数在实际运行中对氮氧化物生成量及燃烧稳定性的影响。通过试验,得到了在保证燃烧稳定的前提下,新型燃烧器在实际应用中所能达到的最佳氮氧化物排放量和最佳工况下的运行参数。应用新一代低氮燃烧器后,首阳山电厂2号机组炉膛出口氮氧化物排放量为451 mg/m3较改前氮氧化物排放降幅达50%以上;临汾电厂1号机组炉膛出口氮氧化物排放量为337mg/m3,较改前氮氧化物排放降幅可达40%。改后燃烧器均能在不影响效率的前提下降低氮氧化物的排放量,保证电站锅炉安全、稳定、环保的运行,同时降低了脱硝成本,提高了电厂运行的经济性。
【关键词】：低氮燃烧器 氮氧化物 空气分级 浓淡燃烧
【学位授予单位】：沈阳工程学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM621.2
【目录】：

• 摘要6-7
• Abstract7-17
• 主要符号表17-18
• 1 绪论18-28
• 1.1 研究背景及意义18-19
• 1.2 低氮燃烧技术的机理19-20
• 1.2.1 NO_X的生成机理19-20
• 1.2.2 低氮燃烧机理20
• 1.3 燃煤锅炉低氮燃烧技术20-24
• 1.3.1 空气分级燃烧技术20-21
• 1.3.2 浓淡燃烧技术21-22
• 1.3.3 再燃技术22-23
• 1.3.4 烟气再循环技术23-24
• 1.4 国内外低氮燃烧器发展现状24-27
• 1.4.1 直流低NO_X燃烧器24-26
• 1.4.2 旋流低氮燃烧器26-27
• 1.5 课题研究内容27-28
• 2 新型低氮燃烧技术的分析28-37
• 2.1 引言28
• 2.2 中心给粉旋流燃烧技术的分析28-33
• 2.2.1 中心给粉旋流燃烧器的结构特点28-29
• 2.2.2 中心给粉旋流浓淡煤粉燃烧器的创新性分析29-33
• 2.3 水平浓淡煤粉燃烧技术的分析33-36
• 2.3.1 水平浓淡燃烧器的原理33-34
• 2.3.2 水平浓淡煤粉燃烧器的结构特点34-35
• 2.3.3 水平浓淡煤粉燃烧器的创新性分析35-36
• 2.4 本章小结36-37
• 3 燃煤电厂旋流煤粉燃烧器的技术改造37-45
• 3.1 锅炉设备概况37-39
• 3.2 改前锅炉存在问题的分析39
• 3.3 改造方案的提出39-43
• 3.4 改造方案特点43-44
• 3.5 本章小结44-45
• 4 首阳山电厂2号炉低氮燃烧器的动力场试验研究45-53
• 4.1 引言45
• 4.2 冷态空气动力场试验的分析45-47
• 4.2.1 试验工况的确定46
• 4.2.2 燃烧器模化风速的确定46-47
• 4.3 冷态试验方法的分析47-49
• 4.3.1 燃烧器飘带流场示踪48-49
• 4.3.2 燃烧器粉末流场示踪49
• 4.4 冷态试验过程及结论49-52
• 4.4.1 燃烧器飘带流场示踪结果49-52
• 4.4.2 燃烧器粉末流场示踪结果52
• 4.5 冷态调试试验总结52-53
• 5 首阳山电厂2号炉燃烧系统改后调试53-61
• 5.1 引言53
• 5.2 再热器超温问题53-54
• 5.3 结焦问题54
• 5.4 锅炉热态试验结果及分析54-59
• 5.4.1 二次风挡板开度的选取54-55
• 5.4.2 外二次风角度的选取55-56
• 5.4.3 燃尽风风量试验56-57
• 5.4.4 变氧量试验57-58
• 5.4.5 非满负荷试验分析58-59
• 5.5 热态调试优化总结59-61
• 6 燃煤电厂直流低氮燃烧技术的应用研究61-77
• 6.1 锅炉设备概况61-63
• 6.1.1 锅炉参数概况61-62
• 6.1.2 制粉系统分析62-63
• 6.2 燃烧系统改造情况分析63-65
• 6.2.1 改前燃烧器的主要问题63
• 6.2.2 燃烧器的改造分析63-65
• 6.3 冷态动力场试验研究65-70
• 6.3.1 冷态空气动力场有关模拟参数的确定65-66
• 6.3.2 冷态试验目的66
• 6.3.3 冷态空气动力场试验66-69
• 6.3.4 冷态动力场试验结论69-70
• 6.4 临汾电厂1号炉燃烧系统的改后调试70-76
• 6.4.1 低氮燃烧器改造前数据70
• 6.4.2 低氮燃烧器改后运行情况分析70-75
• 6.4.3 非满负荷试验分析75
• 6.4.4 热态调试结论及建议75-76
• 6.5 本章小结76-77
• 7 结论77-79
• 7.1 主要结论77-78
• 7.2 进一步展望78-79
• 参考文献79-81
• 攻读硕士学位期间发表论文81-82
• 致谢82-83
• 作者简介83-84

【参考文献】

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本文编号：1124840