袁宏偉，陳啟召

(1.廣東紅海灣發(fā)電有限公司，廣東 汕尾 516600；2.華北電力大學(xué)，河北 保定 071003)

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660 MW發(fā)電機組對沖燃煤鍋爐低氮燃燒改造及運行優(yōu)化試驗

袁宏偉1，陳啟召2

(1.廣東紅海灣發(fā)電有限公司，廣東 汕尾 516600；2.華北電力大學(xué)，河北 保定 071003)

某660 MW超超臨界旋流對沖燃煤鍋爐原設(shè)計采用第一代OPCC型旋流煤粉燃燒器，運行過程中存在NOx排放偏高、燃燒器區(qū)域結(jié)焦和部分燃燒器燒損等問題，為此進行了低氮燃燒改造及運行優(yōu)化試驗。在新增一層直流燃盡風(fēng)及對主體燃燒器進行改造后，通過調(diào)整燃盡風(fēng)率、總風(fēng)量、燃燒器內(nèi)外二次風(fēng)擋板開度，對燃燒器參數(shù)進行了優(yōu)化。結(jié)果顯示：煙氣中氧的體積分?jǐn)?shù)控制在2.8%較合適(對應(yīng)總風(fēng)量2 100 t/h)，脫硝入口NOx排放由改造前350 mg/m3左右下降到240～260 mg/m3，飛灰中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)在1.5%以下，鍋爐效率約提升0.3%，不存在燃燒器燒損、結(jié)焦問題，且主蒸汽、再熱蒸汽參數(shù)都達到額定值，運行良好。

旋流對沖燃煤鍋爐；NOx排放；飛灰含碳量；鍋爐效率；旋流燃燒器；燃燒優(yōu)化

GB 13223—2011《火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》[1]要求所有新建火電機組NOx排放濃度達到100 mg/m3。中國早期建造的火電廠NOx排放量較高，對其進行低氮改造，使之達到國家規(guī)定大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)是大勢所趨。文獻[2]對600 MW機組對沖燃燒鍋爐低氮燃燒改造及運行調(diào)整進行了研究，通過更換燃燒器，合理布置燃盡風(fēng)噴嘴，達到了降低NOx排放的效果。文獻[3]研究了OPCC型旋流燃燒器大面積燒損的關(guān)鍵原因及改造措施。文獻[4-7]分別對低氮改造的效果進行了分析，NOx排放濃度降幅明顯，低氮改造效果顯著。文獻[8]對550 MW鍋爐在10個不同操作條件下的性能進行了研究，為燃煤鍋爐的優(yōu)化操作和減少NOx排放提供了有效信息。文獻[9-10]對電廠660 MW鍋爐進行NOx生成規(guī)律及爐內(nèi)流動場、溫度場進行數(shù)值模擬研究，為試驗提供了依據(jù)。本文針對某電廠3號爐 NOx排放偏高、側(cè)墻高溫腐蝕、燃燒器區(qū)域結(jié)焦和部分燃燒器磨損等問題進行低氮改造和運行優(yōu)化調(diào)整，以保證機組高效、低排放運行。

1 鍋爐燃燒器低氮改造

1.1 鍋爐設(shè)備情況

該電廠3號爐為超超臨界、中間一次再熱、燃煤強制循環(huán)鍋爐，單爐膛Π型露天布置，對沖燃燒方式，尾部雙煙道，固態(tài)排渣，平衡通風(fēng)，全鋼架懸吊結(jié)構(gòu)。鍋爐尾部煙道布置2臺三分倉回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器。采用中速磨冷一次風(fēng)機正壓直吹式制粉系統(tǒng)，系統(tǒng)設(shè)置了6臺HP1003型磨煤機，燃用設(shè)計煤鍋爐最大連續(xù)出力(boiler maximum conti-nuous rating，BMCR)工況下采用“5投1備”運行方式，單臺磨煤機帶1層6只燃燒器。原設(shè)計煤元素分析數(shù)據(jù)見表1，其中w(Car)、w(Har)、w(Oar)、w(Nar)、w(Sar)分別為收到基碳、收到基氫、收到基氧、收到基氮、收到基硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

表1 原設(shè)計煤種和校核煤種的元素分析 %

煤種w(Car)w(Har)w(Oar)w(Nar)w(Sar)設(shè)計煤種60.513.629.320.700.61校核煤種58.563.367.060.790.75

原燃燒設(shè)備采用第一代OPCC型旋流煤粉燃燒器，前后墻布置，組織對沖燃燒。全爐共36只旋流燃燒器，分3層布置在前后墻上，每層6只；同時在前、后墻各布置1層燃盡風(fēng)噴口，其中4只側(cè)燃盡風(fēng)噴口，12只燃盡風(fēng)噴口。原設(shè)計燃燒器及燃盡風(fēng)布置如圖1所示。

圖1 原設(shè)計燃燒器及燃盡風(fēng)布置

1.2 改造前運行情況

改造前鍋爐存在的主要問題如下：

a) 在高負(fù)荷時脫硝入口NOx平均排放量超過350 mg/m3，同時煙氣中飛灰(含碳及CO)的排放量也偏高。

b) OPCC型燃燒器一次風(fēng)筒耐磨陶瓷脫落，風(fēng)筒前端燒損、變形，擴錐開裂、脫落，后續(xù)雖經(jīng)過材質(zhì)升級、更換一次風(fēng)筒等方式修復(fù)，但噴口燒損的問題仍未徹底解決，燃燒器噴口依然存在燒損、結(jié)焦嚴(yán)重的問題。

1.3 改造主要性能及方案

1.3.1 改造設(shè)計煤種

本鍋爐原設(shè)計煤種為神府東勝煤，校核煤種為山西晉北混煤；實際用煤較雜，進行摻燒。以印尼煤和神混煤的摻混煤(摻燒比例3∶2)作為本次改造的設(shè)計煤，原設(shè)計煤作為改造的校核煤。改造后的設(shè)計煤元素分析結(jié)果見表2，其中w(Aar)、w(Mt)分別為收到基灰分、全水分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

表2 改造后設(shè)計煤種和校核煤種的元素分析 %

煤種w(Car)w(Har)w(Oar)w(Nar)w(Sar)w(Aar)w(Mt)設(shè)計煤種55.353.349.340.650.8713.9316.52校核煤種60.513.629.320.700.6112.5412.70

1.3.2 低氮燃燒改造方案

1.3.2.1 燃盡風(fēng)主體改造

燃盡風(fēng)改造的原則：燃盡風(fēng)標(biāo)高離主燃燒器的距離要適中，距離過短則造成還原區(qū)距離短，距離過長則燃盡時間過長，都會影響改造效果；燃盡風(fēng)的速率要適中，過低不起作用，過高影響主燃燒區(qū)的效率；燃盡風(fēng)的角度要可調(diào)，這樣可以通過擺動調(diào)節(jié)機構(gòu)控制爐膛出口煙溫。

原鍋爐設(shè)計時在主燃燒器上方布置一層燃盡風(fēng)，燃盡風(fēng)約占鍋爐總風(fēng)量的17.54%。為進一步降低NOx排放，本次改造將增大燃盡風(fēng)率，在主燃燒器上部燃盡風(fēng)噴口處形成富氧燃燒，促進碳的完全燃燒；在燃燒器噴口形成濃燃料區(qū)，降低燃燒區(qū)域的氧體積分?jǐn)?shù)(以下稱作“氧量”)和溫度，使NOx生成量減少，同時保證煤粉著火穩(wěn)定、煤粉燃盡和燃燒溫度較低。

對燃盡風(fēng)的改造措施如下：

a) 維持原設(shè)計燃盡風(fēng)標(biāo)高和開孔中心位置不變，將燃盡風(fēng)層燃燒器整體(前、后墻各8只)更換，調(diào)風(fēng)器采用中心直流風(fēng)加外周定向旋流風(fēng)結(jié)構(gòu)，使未燃盡的碳和煙氣被旋流風(fēng)卷在爐膛中央，防止燃燒器區(qū)域結(jié)焦、鍋爐水冷壁結(jié)渣和高溫腐蝕。

b) 為強化全爐膛高度方向的深度分級燃燒，有效控制NOx排放，在原設(shè)計燃盡風(fēng)標(biāo)高的上方新增加1層直流燃盡風(fēng)層(前、后墻各6只燃燒器)，每只燃燒器燃盡風(fēng)噴口裝設(shè)水平擺動調(diào)節(jié)機構(gòu)，保留原設(shè)計位于前、后墻的側(cè)燃盡風(fēng)層(共4只燃燒器)。這樣相當(dāng)于把燃盡風(fēng)分為兩部分，在之前空氣分級基礎(chǔ)上再加一級，可以更大限度地降低NOx生成量。

c) 在原設(shè)計基礎(chǔ)上將燃盡風(fēng)率適當(dāng)提高，重新設(shè)計燃盡風(fēng)率(包括貼壁風(fēng))及風(fēng)速，以達到降低NOx生成的效果。爐膛出口過量空氣系數(shù)按原設(shè)計取1.14。

d) 新增層燃盡風(fēng)標(biāo)高視煙氣流速和現(xiàn)場情況來定，取一個平衡值。

e) 增加燃盡風(fēng)通道(包括膨脹節(jié))、風(fēng)箱入口調(diào)節(jié)擋板、執(zhí)行器和風(fēng)量測量裝置。

1.3.2.2 燃燒器主體改造

本次燃燒器改造采用某公司最新低NOx旋流燃燒器技術(shù)，其結(jié)構(gòu)原理與原燃燒器基本相同。一次風(fēng)擴錐設(shè)計為25°，采用螺栓與風(fēng)筒連接；二次風(fēng)擴錐設(shè)計為30°，采用翻邊結(jié)構(gòu)。燃燒器主要由一次風(fēng)彎頭、一次風(fēng)管、內(nèi)二次風(fēng)裝置、外二次風(fēng)裝置(含調(diào)風(fēng)器、調(diào)節(jié)機構(gòu))、煤粉濃縮器、穩(wěn)焰環(huán)、擴錐和燃燒器殼體等部件組成，煤粉燃燒器將燃燒用空氣分為4部分，即一次風(fēng)、內(nèi)二次風(fēng)、外二次風(fēng)和中心風(fēng)。

1.3.2.3 低氮燃燒改造整體布置

低氮燃燒改造后燃燒器及燃盡風(fēng)布置如圖2所示。

圖2 改造后燃燒器、燃盡風(fēng)布置

2 燃燒優(yōu)化調(diào)整試驗

試驗前進行了煤粉取樣，煤粉細(xì)度(R90)平均在24%左右，基本達到要求。本次調(diào)整試驗均在660 MW額定負(fù)荷下進行，在不降低鍋爐效率和不提高飛灰中碳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(以下稱作“飛灰含碳量”)的前提下盡量降低NOx排放量。試驗期間煤質(zhì)穩(wěn)定，按照改造后的設(shè)計煤種進行。

2.1 基礎(chǔ)工況(工況0)

以日常運行工況為基礎(chǔ)，測試運行氧量、NOx體積分?jǐn)?shù)、飛灰含碳量，掌握當(dāng)前機組運行狀況。此工況燃燒器、燃盡風(fēng)小風(fēng)門都為全開狀態(tài)，層風(fēng)門開度見表3。

表3 層風(fēng)門開度

位置層風(fēng)門開度/%左側(cè)右側(cè)位置層風(fēng)門開度/%左側(cè)右側(cè)前墻上層燃盡風(fēng)下層燃盡風(fēng)DEC501008885885050888588后墻上層燃盡風(fēng)下層燃盡風(fēng)BFA501002087875050208787

在脫硝進口用網(wǎng)格法在煙道進行取樣，每煙道設(shè)置10 個取樣孔，每孔設(shè)置 3 個取樣點，對O2、CO、NOx進行測量。每工況試驗前，用標(biāo)準(zhǔn)氣體對NOx分析儀進行校驗。測量的原始數(shù)據(jù)見表4，其中取樣孔編號順序為從爐左至爐右，φ(CO)、φ(NOx)分別為CO、NOx的體積分?jǐn)?shù)。

表4 原始數(shù)據(jù)

取樣孔編號氧量/%φ(CO)/10-6φ(NOx)/10-613.27513323.78613234.59412945.2613554.61412565.0412975.1613384.81213294.611133103.043131平均值4.435131

由表4可折算NOx的質(zhì)量濃度為254 mg/m3，左右兩側(cè)飛灰含碳量分別為0.48%和0.34%。從基礎(chǔ)工況的測試數(shù)據(jù)看，鍋爐氧量分布呈現(xiàn)出爐膛中間高、靠側(cè)墻低的規(guī)律；側(cè)墻φ(CO)較中間稍高，在低氧量狀態(tài)下更為明顯。在下層燃盡風(fēng)左、右側(cè)擋板開度有偏差的狀態(tài)下，右側(cè)氧量偏低為4.2%，左側(cè)氧量偏高為4.5%，因此燃盡風(fēng)左、右側(cè)擋板開度最好一致。日常運行氧量偏大，平均值為4.37%，總風(fēng)量為2 228 t/h，排煙損失大且風(fēng)機耗電大。由于氧量較大，日常飛灰含碳量很低，平均值為0.41%。

2.2 增大燃盡風(fēng)率及調(diào)整側(cè)墻氧量平衡度(工況1)

在基礎(chǔ)工況下，將未全開的燃盡風(fēng)風(fēng)箱擋板全開，以增加燃盡風(fēng)率，并調(diào)整上層燃盡風(fēng)直流風(fēng)偏轉(zhuǎn)角，將兩側(cè)各2只燃燒器偏向側(cè)墻15°，下層燃盡風(fēng)旋流風(fēng)擋板開度依次調(diào)為400 mm、60 mm、30 mm、30 mm、60 mm、40 mm，期望提升靠近兩側(cè)墻煙氣含氧量，使整體氧量更加均衡。煙氣成分測試數(shù)據(jù)顯示：氧量平均值為3.46%，兩側(cè)含氧量依然偏低；φ(CO)平均值為1.38×10-4，整體不高，但在氧量低的位置φ(CO)較高；φ(NO)平均值為1.41×10-4，φ(NOx)沒有明顯變化，原因是氧量仍處于較高的過剩狀態(tài)。

2.3 降低總風(fēng)量(工況2)

為追求更高的效率及較低的NOx排放，將總風(fēng)量由2 200 t/h左右降為2 100 t/h左右，配風(fēng)方式不變，然后測量煙氣成分。測試數(shù)據(jù)顯示：φ(NOx)平均值為1.39×10-4，但氧量平均值仍有2.8%，下降幅度不大；φ(CO)平均值為4.78×10-4，CO生成量明顯上升；飛灰含碳量平均值為0.82%，仍處于較低水平。因此，煙氣的氧量較低，有利于環(huán)保。

2.4 調(diào)整燃燒器外二次風(fēng)(工況3)

從工況2可知，當(dāng)氧量降為2.8%時φ(NOx)小幅下降，但φ(CO)有所上升。若期望通過降低含氧量來控制NOx排放，則必須通過調(diào)整燃燒器來消除CO，否則將會犧牲鍋爐效率。因此，針對CO進行了燃燒器外二次風(fēng)的調(diào)整，為進一步降低總風(fēng)量和配平煙量打基礎(chǔ)。將B、C、D、E、F層中間4只燃燒器外二次風(fēng)擋板由75°調(diào)整為40°，A層燃燒器外二次風(fēng)保持原開度。

調(diào)整過程中層風(fēng)門設(shè)置不變，調(diào)整中間4只燃燒器外二次風(fēng)后φ(CO)明顯下降，降為7.5×10-5，表明旋流強度增大后卷吸增強，煤粉燃燒速度和強度更大。φ(NOx)上升明顯，升至1.56×10-4，飛灰無明顯變化。

2.5 深度調(diào)整氧量(工況4)

由工況3可知，調(diào)整燃燒器外二次風(fēng)后燃燒強化，CO消除，因此有進一步降低總風(fēng)量的條件。將總風(fēng)量降低為2 020 t/h左右，層風(fēng)門設(shè)置不變，測試煙氣成分。實測數(shù)據(jù)顯示：煙氣中氧量較工況3降低后，φ(CO)回升至4.42×10-4，φ(NO)平均值為1.53×10-4，折算后質(zhì)量濃度較工況3降低13 mg/m3，但并未降低到工況2水平(247 mg/m3)。因此，通過降低氧量來降低NOx排放的效果不如調(diào)整燃燒器外二次風(fēng)大，且飛灰含碳量有所上升，平均值為1.34%，所以，燃燒器外二次風(fēng)擋板開度不宜關(guān)小。

2.6 調(diào)整燃燒器內(nèi)二次風(fēng)(工況5)

分析認(rèn)為燃燒器內(nèi)二次風(fēng)量減小后在一定程度上推遲煤粉與二次風(fēng)的混合，有弱化和推遲燃燒的作用，理論上φ(NOx)有降低的趨勢。因此，將B、C、D、E、F層中間4只燃燒器內(nèi)二次風(fēng)門調(diào)小到30°(A層保持原始位置)，由于兩側(cè)墻氧量降低且φ(CO)較高，因此對兩側(cè)的燃燒器內(nèi)二次風(fēng)不作調(diào)整。測試數(shù)據(jù)顯示：φ(CO)平均值為3.87×10-4，有所下降；φ(NOx)平均值為1.58×10-4，有所上升，但幅度微小?？紤]到調(diào)整過程中總風(fēng)量有小幅上升，因此認(rèn)為燃燒器內(nèi)二次風(fēng)門關(guān)小對燃燒影響很小。

2.7 調(diào)整燃燒器外二次風(fēng)(工況6)

由工況3可知，調(diào)小燃燒器外二次風(fēng)雖然有利于強化燃燒但不利于控制φ(NOx)，結(jié)合鍋爐兩側(cè)φ(CO)較高的情況，對燃燒器外二次風(fēng)反方向調(diào)整，將B、C、D、E、F層中間4只燃燒器外二次風(fēng)門開度調(diào)到60°，兩側(cè)的燃燒器調(diào)到40°(A層保持原始位置)。測試數(shù)據(jù)顯示：氧量平均為2.5%，φ(NO)平均值為1.42×10-4，φ(NOx)下降明顯，反向驗證了燃燒器外二次風(fēng)的影響規(guī)律；φ(CO)達到5.30×10-4，但飛灰含碳量較低，平均值為1.1%，因此燃燒器外二次風(fēng)門開度不宜太小，60°比較合適。

2.8 深度調(diào)整燃盡風(fēng)率(工況7)

加大燃盡風(fēng)率、加強分級燃燒可有效降低φ(NOx)，為追求更低的NOx排放，將燃燒器層風(fēng)門開度由90%左右調(diào)整為65%，2層燃盡風(fēng)層擋板全開。測試數(shù)據(jù)顯示：氧量平均值為3.0%，φ(NO)平均值為1.37×10-4，φ(NOx)沒有明顯變化；飛灰含碳量略增，平均值為1.27%。此工況氧量與工況2相當(dāng)，從擋板的開度看燃盡風(fēng)率更大，但實測φ(NOx)與工況2相差很小，這是因為擋板特性導(dǎo)致65%開度時并沒有起到節(jié)流作用。

2.9 調(diào)整下層燃盡風(fēng)率(工況8)

在工況7的基礎(chǔ)上將下層燃盡風(fēng)擋板開度由100%調(diào)整為65%，期望上層燃盡風(fēng)量增加，考察對φ(NOx)的影響。實測數(shù)據(jù)顯示，氧量平均值為2.93%，φ(NO)平均值為1.40×10-4，φ(NOx)沒有明顯變化；飛灰含碳量略增，平均值為1.62%。

2.10 鍋爐效率與NOx

根據(jù)測試數(shù)據(jù)，對鍋爐效率進行計算，鍋爐效率與NOx質(zhì)量濃度ρ(NOx)的關(guān)系如圖3所示。

圖3 鍋爐效率與ρ(NOx)的關(guān)系

從圖3可看出，鍋爐效率與ρ(NOx)的變化趨勢是基本同步的，鍋爐效率升高，NOx排放也增加。基礎(chǔ)工況(工況0)氧量大，排煙損失大，鍋爐效率最低；工況3調(diào)整燃燒器外二次風(fēng)角度至40°時燃燒強化，鍋爐效率最高，但ρ(NOx)也最高。綜合比較，工況2與工況6為較好的運行方式。

2.11 改造后主要汽水參數(shù)

試驗期間，主蒸汽、再熱蒸汽參數(shù)都達到額定值，未出現(xiàn)管壁超溫現(xiàn)象，平均值為13 ℃。再熱器有微量噴水，建議通過調(diào)節(jié)煙氣擋板開度來調(diào)節(jié)再熱汽溫，提高機組效率。

3 結(jié)論

a) 改造后ρ(NOx)下降明顯，在燃用設(shè)計煤種時可控制在240～260 mg/m3；飛灰含碳量低，可控制在1.5%以下。

b) 根據(jù)本次調(diào)整結(jié)果，即工況2與工況1、工況0的對比看，降低氧量后ρ(NOx)下降，在兼顧效率的前提下，氧量控制在2.8%較合適(對應(yīng)總風(fēng)量2 100 t/h)。

c) 根據(jù)3組工況(工況2、工況7、工況8)可知，通過增大燃盡風(fēng)門開度、小幅度調(diào)小燃燒器層風(fēng)門開度來增大燃盡風(fēng)率，對NOx沒有明顯影響，折算ρ(NOx)均在246～250 mg/m3，原因是燃盡風(fēng)率的變化不夠大及擋板特性所致，建議日常運行時隨著負(fù)荷升高逐步開大燃盡風(fēng)擋板開度，額定負(fù)荷時5層風(fēng)箱擋板全開。

d) 根據(jù)工況3和工況6可知，當(dāng)將B、C、D、E、F層中間4只燃燒器外二次風(fēng)擋板開度由75°調(diào)整為40°時，φ(CO)由4.78×10-4下降至7.50×10-4，φ(NO)由1.39×10-4升至1.56×10-4；當(dāng)將B、C、D、E、F層中間4只燃燒器外二次風(fēng)門開度由40°調(diào)到60°，兩側(cè)燃燒器外二次風(fēng)門開度由75°調(diào)到40°時，φ(CO)由3.87×10-4升至5.30×10-4，φ(NO)由1.58×10-4降至1.43×10-4。可見，燃燒器外二次風(fēng)旋流強度對NOx及CO影響明顯。

e) 燃燒器內(nèi)二次風(fēng)對CO及NOx影響均不明顯。

f) 通過本次調(diào)整，找到了平衡鍋爐效率及NOx排放的運行方式，即氧量控制在2.8%左右，A層保持原始位，B、C、D、E、F層中間4只燃燒器外二次風(fēng)門在60°，兩側(cè)的燃燒器外二次風(fēng)門在40°，內(nèi)二次風(fēng)擋板全開，5層風(fēng)箱擋板保持全開。此時鍋爐效率為93.15%，ρ(NOx)為249 mg/m3，飛灰含碳量為1.31%。。

[1] GB 13223—2011，火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)[S].

[2] 應(yīng)明良，戴成峰，胡偉鋒，等.600 MW 機組對沖燃燒低氮改造及運行調(diào)整[J].中國電力，2011,44(4)：55-58.

YING Mingliang,DAI Chengfeng,HU Weifeng，et al.Low NOxBurner Reconstruction and Operation Adjustment of 600 MW Opposed Wall Firing Boiler[J].Electric Power, 2011,44(4)：55-58.

[3] 李德波，沈躍良，鄧劍華，等.OPCC型旋流燃燒器大面積燒損的關(guān)鍵原因及改造措施[J].動力工程學(xué)報,2013,33(6)：430-436.LI Debo,SHEN Yueliang,DENG Jianhua, et al.Cause Analysis on Burnout of OPCC Swirl Burners and the Remedy[J].Journal of Chinese Society of Power Engineering, 2013,33(6)：430-436.

[4] GUAN Tao,PENG Zhigang.Analysis of Boiler Burner Reconstruction for Low-NOx[J].Power System Engineering,2010(2)：31-33.

[5] JIAO Linsheng，XUE Xiaolei，JIN Lipeng, et al.Performance Analysis of Low NOxBurner Retrofit for a 600 MW Unit Boiler[J].Science and Technology Vision,2013(36)：31-33.

[6] 盧紅書.300 MW機組鍋爐燃燒系統(tǒng)低氮改造與效果分析[J].浙江電力,2015，35(1)：37-40.

LU Hongshu.Low NOxCombustion Reformation of Burning System of 300 MW Unit Boilers and Effect Analysis[J].ZheJiang Electric Power, 2015,35(1)：37-40.

[7] 王世宏.600 MW機組鍋爐低氮燃燒器改造試驗研究[J].科技咨詢，2013(22),148-149.

WANG Shihong.600 MW Unit Boiler Low NOxBurner Transformation Test[J].Science and Techonlogy Information，2013(22)：148-149.

[8] AABBAS A,NASER J,HUSSEIN E K.Numerical Simulation of Brown Coal Combustion in a 550 MW Tangentially Fired Furnace Under Different Operating Conditions[J].Fuel,2013(107)：688-698.

[9] 李德波，宋景慧，徐齊勝，等.600 MW超超臨界旋流對沖燃燒煤粉鍋爐NOx分布數(shù)值模擬研究[J].動力工程學(xué)報，2013,33(12)，913-919.

LI Debo，SONG Jinghui，XU Qisheng，et al.Numerical Simulation Study of the NOxDistribution in a 660 MW Ultra-superiical Swirling Opposed Combustion Pulverized Coal-fired Boiler[J].Journal of Power Engineering, 2013,33(12),913-919.

[10] 李德波，徐齊勝，沈躍良，等.運用燃燒數(shù)值模擬分析某臺660 MW超臨界鍋爐旋流燃燒器噴口燒損事故[J].機械工程學(xué)報，2013,49(16)：121-130.

LI Debo,XU Qisheng,SHEN Yueliang，et al.Analysis of the Burn-down Accident of a Swirling Burner in a 660 MW Supercritical Boiler by Using the Numerical Simulation of Combustion[J].Journal of Mechanical Engineering,2013,49(16)：121-130.

(編輯 李麗娟)

Low NOxCombustion Transform for Hedging Coal-fired Boiler of 600 MW Generator Units and Operation Optimization Experiment

YUAN Hongwei1, CHEN Qizhao2

(1.Guangdong Red Bay Power Generation Co., Ltd., Shanwei, Guangdong 516600, China; 2.North China Electric Power University, Baoding, Hebei 071003, China)

The original design for a 660 MW ultra-supercritical swirling hedging coal-fired boiler adopted the first generation OPCC typed swirling pulverized coal burner, and there were some problems in its operation process such as high NOxemission, coking in burner region, burnout of some burners, and so on, therefore, low NOxcombustion transform and operation optimization were conducted.After adding a layer of DC over-fire air and conducting transform on the main burner, parameters of burners were optimized by adjusting over-fire air rate, total air volume and secondary air baffle opening.Results indicate that it is appropriate to keep oxygen content at 2.8% (corresponding to the total air volume of 2 1000 t/h), NOxemission at the denitration entrance decreases to 240～260 mg/m3from 350 mg/m3before transform, carbon content in fly ash is lower than 1.5% and boiler efficiency promotes about 0.3%.In addition, there are no problems of burnout of burners and coking in burner region, and parameters of main steam and reheat steam both reach rated values and the units run well.

swirling hedging coal-fired boiler; NOxemission; carbon content in fly ash; boiler efficiency; swirling burner; combustion optimization

2016-05-10

2016-07-07

10.3969/j.issn.1007-290X.2016.11.006

TK227.1

B

1007-290X(2016)11-0026-05

袁宏偉(1981)，男，河北唐山人。工程師，工學(xué)學(xué)士，從事電廠運行管理工作。

陳啟召(1989)，男，河南南陽人。在讀碩士研究生，從事煤粉燃燒理論及電站鍋爐運行優(yōu)化方面的研究工作。