胡伟锋---600MW锅炉低氮燃烧器改造可行性研究.ppt

1、600MW锅炉低氮燃烧器改造可行性研究锅炉低氮燃烧器改造可行性研究1一、课题背景一、课题背景课题课题立项立项:中国国电集团公司中国国电集团公司2007200720082008年度科技项目年度科技项目负责单位负责单位:浙江北仑发电厂浙江北仑发电厂项目负责人：项目负责人：屠小宝胡伟锋屠小宝胡伟锋2一、课题背景一、课题背景1 1.浙江北仑发电厂，位于长江三角洲南部宁波市浙江北仑发电厂，位于长江三角洲南部宁波市.3一、课题背景一、课题背景2.2.浙江北仑发电厂，是国内第一家利用世界浙江北仑发电厂，是国内第一家利用世界银行贷款建设的大型现代化火电厂，目前银行贷款建设的大型现代化火电厂，目前有有5 5台台

2、600600MWMW亚临界机组正常运行。亚临界机组正常运行。另有另有2 2台台10001000MWMW超超临界机组正在建设中，超超临界机组正在建设中，计划今年底投产一台，明年计划今年底投产一台，明年6 6月份二台机月份二台机组全部建成投产。组全部建成投产。届时，全厂总装机达届时，全厂总装机达500500万千瓦。万千瓦。4一、课题背景一、课题背景5一、课题背景一、课题背景3.5台机组每年发电量台机组每年发电量180亿千瓦时左右，消亿千瓦时左右，消耗的原煤量达耗的原煤量达700万吨左右，大气污染物排万吨左右，大气污染物排放量大，对当地大气环境产生了影响。放量大，对当地大气环境产生了影响。4.4.北

3、仑发电厂锅炉排放的大气污染物主要有：北仑发电厂锅炉排放的大气污染物主要有：二氧化硫氮氧化物烟尘二氧化硫氮氧化物烟尘6一、课题背景一、课题背景5.5.五台锅炉均配置双室五台锅炉均配置双室5 5电场静电除尘器，除尘电场静电除尘器，除尘效率达效率达99.99.9 9，烟尘排放已得到很好控制。，烟尘排放已得到很好控制。6.6.五台锅炉均配置石灰石湿法脱硫系统，脱硫率五台锅炉均配置石灰石湿法脱硫系统，脱硫率 在在9090%以上，二氧化硫排放也得到很好控制。以上，二氧化硫排放也得到很好控制。7一、课题背景一、课题背景7 7.北仑发电厂北仑发电厂1 1、2 2号锅炉，号锅炉，NOxNOx排放浓度通常排放浓度

4、通常 在在550550750750mg/Nmmg/Nm3 3。8.8.北仑发电厂北仑发电厂3 3、4 4、5 5号锅炉，号锅炉，NOxNOx排放浓度排放浓度 通常在通常在650650850850mg/Nmmg/Nm3 3。8一、课题背景一、课题背景9.9.当前，浙江省氮氧化物（当前，浙江省氮氧化物（NOxNOx）排放收费标准排放收费标准为为0.630.63元千克，五台机组仅元千克，五台机组仅NOxNOx排放所需交排放所需交交纳的排污费，每年达三千多万元。交纳的排污费，每年达三千多万元。预计预计NOxNOx排放收费标准还要大幅度提高。排放收费标准还要大幅度提高。10.10.降低氮氧化物（降低氮氧

5、化物（NOxNOx)排放浓度，已成为北仑排放浓度，已成为北仑发电厂当前的一项重要任务发电厂当前的一项重要任务。9一、课题背景一、课题背景11.11.北仑发电厂北仑发电厂NOxNOx排放浓度控制，分步实施：排放浓度控制，分步实施：第一步：通过试验和燃烧调整，将锅炉第一步：通过试验和燃烧调整，将锅炉NOxNOx排放排放浓度控制在合理的水平上。浓度控制在合理的水平上。第二步：通过低氮燃烧器改造和第二步：通过低氮燃烧器改造和OFAOFA系统改造，系统改造，使锅炉使锅炉NOxNOx排放浓度达到排放浓度达到400400mg/Nmmg/Nm3 3以下。以下。第三步：通过炉后烟气脱硝技术，使锅炉第三步：通过炉

6、后烟气脱硝技术，使锅炉NOxNOx排排放浓度达到更高的环保要求。放浓度达到更高的环保要求。10一、课题背景一、课题背景1212.北仑发电厂与浙江大学、浙江电试院等单位合作，北仑发电厂与浙江大学、浙江电试院等单位合作，对对5 5台台600600MWMW锅炉锅炉NOxNOx排放控制进行了深入地试验研排放控制进行了深入地试验研究，通过运行调整手段，究，通过运行调整手段，NOxNOx排放浓度比投产初期排放浓度比投产初期下降了下降了150150200200mg/Nmmg/Nm3 3。13.13.北仑发电厂五台北仑发电厂五台600600MWMW锅炉低氮燃烧器改造项目锅炉低氮燃烧器改造项目已全面启动，计划在

7、已全面启动，计划在2008200820102010年，三台锅炉年，三台锅炉的燃烧器改造完成。的燃烧器改造完成。1114.北仑发电厂常用煤种煤质变化范围：北仑发电厂常用煤种煤质变化范围：属于中高挥发分的晋北烟煤属于中高挥发分的晋北烟煤Mt:712%Aad:1328%一般在一般在20%左右左右Vad:2229%Fcad:4560%Qnet.ar:1900024000kJ/kg一般在一般在21000kJ/kg左右左右Stad:0.61.8%一、课题背景一、课题背景12一、课题背景一、课题背景15.15.锅炉燃烧器改造目标：锅炉燃烧器改造目标：提高燃烧器的磨损寿命；提高燃烧器的磨损寿命；NOxNOx排

8、放浓度降至排放浓度降至400mg/Nm400mg/Nm3 3左右；左右；保持锅炉运行性能基本不变。保持锅炉运行性能基本不变。131w制造厂家制造厂家：美国燃烧工程公司美国燃烧工程公司（CECE公司公司)。w锅炉类型锅炉类型：亚临界压力、单汽包、一次再热、强制循环。亚临界压力、单汽包、一次再热、强制循环。w锅炉参数锅炉参数：炉膛宽度：炉膛宽度：19.558m炉膛深度炉膛深度:16.432m炉膛容积热负荷：炉膛容积热负荷：113kW/m2燃烧器区域热负荷：燃烧器区域热负荷：1.498MW/m2蒸发量蒸发量(BMCR):2008t/hw燃烧器燃烧器：四角切向布置、摆动式直流燃烧器四角切向布置、摆动式

9、直流燃烧器二二二二.1 1锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造#1锅炉锅炉14二二二二.1 1锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造 15二二二二.1 1锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造 162#1炉存在的问题炉存在的问题w结查问题：结查问题：炉膛偏小，容积热负荷和壁面热负荷偏高，炉膛偏小，容积热负荷和壁面热负荷偏高，燃烧器区域和屏式过热器易结查，煤种适应燃烧器区域和屏式过热器易结查，煤种适应 性较差。性较差。w磨损问题磨损问题：炉膛尾部和烟道的流速较高，磨损比较严重。炉膛尾部和烟道的

10、流速较高，磨损比较严重。wNOx排放排放：由于炉膛热负荷高，且炉膛高度比同类锅炉低由于炉膛热负荷高，且炉膛高度比同类锅炉低 3 35 5m m，对对NOxNOx生成有利，而还原区域不足，导生成有利，而还原区域不足，导 致炉膛出口致炉膛出口NOxNOx排放浓度偏高。排放浓度偏高。二二二二.1 1锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造 17二二二二.1 1锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造 18二二二二.1 1锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造 3#1炉负荷对炉负荷对NOx的影响的影响 1

11、9二二二二.1 1锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造 4#1炉燃烬风开度对炉燃烬风开度对NOx的影响的影响 205改造方案改造方案1、保持燃烧器布置方式不变；、保持燃烧器布置方式不变；2、增加、增加4层层SOFA喷嘴和相应的喷嘴和相应的SOFA燃烧器；燃烧器；3、对部分原二次风喷嘴的流通面积进行修改；、对部分原二次风喷嘴的流通面积进行修改；4、一次风系统保持不变，但更换一次风喷嘴，以确保合、一次风系统保持不变，但更换一次风喷嘴，以确保合适的周界风流通面积。适的周界风流通面积。二二二二.1 1锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧

12、器改造 215改造方案改造方案二二二二.1 1锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造 225 5 改造方案改造方案二二二二.1 1锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造 235改造方案改造方案二二二二.1 1锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造 246改造方案性能预评估改造方案性能预评估7 7NOxNOx排放浓度降至排放浓度降至400400mg/Nmmg/Nm3 3以下；以下；8 8锅炉飞灰含炭量和效率基本不变；锅炉飞灰含炭量和效率基本不变；9 9炉膛出口烟温基本不变，且热偏差有所减小；炉膛

13、出口烟温基本不变，且热偏差有所减小；1010炉膛结渣和高温腐蚀问题，通过适当燃烧调整可解炉膛结渣和高温腐蚀问题，通过适当燃烧调整可解决。决。二二二二.1 1锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造 251w制造厂家制造厂家：加拿大加拿大BABCOCK&WILCOX公司公司w锅炉类型锅炉类型：亚临界压力、单汽包、一次再热、自然循环亚临界压力、单汽包、一次再热、自然循环。w锅炉参数锅炉参数：炉膛宽度：炉膛宽度：19.51m炉膛深度：炉膛深度：17.37m炉膛容积热负荷：炉膛容积热负荷：98.3kW/m3燃烧器区域壁面热负荷：燃烧器区域壁面热负荷：1.66MW/m2蒸

14、发量（蒸发量（BMCR)：2026t/hw燃烧器燃烧器：前后墙三层布置前后墙三层布置DRB双调风旋流燃烧器双调风旋流燃烧器三三三三.#2.#2锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造#2锅炉锅炉26三三三三.#2.#2锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造2号锅炉总图27三三三三.#2.#2锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造2#2炉旋流燃烧器布置形式炉旋流燃烧器布置形式2锅炉前后墙布置三层美国巴威技术锅炉前后墙布置三层美国巴威技术DRB双调风低氮旋流燃烧器，每层双调风低氮旋流燃烧器，每层6只

15、燃烧器，层间只燃烧器，层间距为距为4.875m。该燃烧器着火稳定，火焰形状清淅，着火距该燃烧器着火稳定，火焰形状清淅，着火距离和卷吸强度可调，燃烧器内外二次风开度对离和卷吸强度可调，燃烧器内外二次风开度对NOx排放浓度有明显影响。排放浓度有明显影响。28三三三三.#2.#2锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造 29三三三三.#2.#2锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造3低氮燃烧器改造方案低氮燃烧器改造方案41、前后墙、前后墙36只燃烧器布置形式保持不变；只燃烧器布置形式保持不变；52、采用东锅自主型燃烧器更换原有燃烧、采

16、用东锅自主型燃烧器更换原有燃烧器；器；63、距顶层燃烧器上方距顶层燃烧器上方4m处，前后墙各增处，前后墙各增加加7一层燃烬风，每层一层燃烬风，每层6只燃烬风喷口。只燃烬风喷口。30三三三三.#2.#2锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造 31 三三三三.#2.#2锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造东锅厂自主型燃烧器东锅厂自主型燃烧器32三三三三.#2.#2锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造3低氮燃烧器改造方案低氮燃烧器改造方案44、采用适当的风箱结构，使燃烧器区域、采用适当的风箱结构，使燃烧器区域空气空气5系数在系数在0.91.0之间可调；之间可调；65、后墙最下层燃烧器采用少油点火技术，、后墙最下层燃烧器采用少油点火技术，小小7油枪设计容量小于油枪设计容量小于200kg/h；86、由于炉膛火焰中心上移，对锅炉尾部由于炉膛火焰中心上移，对锅炉尾部9受热面作适当调整。受热面作适当调整。33三三三三.#2.#2锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改造锅炉低氮燃烧器改