# 1 炉燃烧调整—— NOx 寻优试验分析

王泉 赵洪峰

华能渑池热电有限责任公司，河南三门峡 472400

摘要

我厂#1炉锅炉自2020年以来，由于随着配煤掺烧比不断的加大，因掺烧经济煤种发热量低，灰份大，同负荷阶段相比，入炉煤量逐渐上升，相应总风量较相同电负荷情况下升高，由于总煤量的升高，入炉煤内的N含量相对增加，同时叠加总风量的升高，导致我厂#1炉SCR入口NOx较以往大幅度升高，最高达598.3Nm³/h，为维持净烟气NOx在正常超净排放范围内，需要加大喷氨量方可实现。喷氨量的增加，将会导致氨逃逸升高，空预器及尾部烟道有低温腐蚀及堵塞的风险，本次试验力争降低SCR入口NOx，同时保证锅炉安全性与经济性，并为日常运行提供参考和指导。

本次寻优试验对#1炉燃烧配风上做了精细化调整，通过大量试验数据的采集和分析，获得了锅炉“给水--总风量”最佳运行方式。经过优化调整后，#1炉NOx生成量高问题得到了明显改善，通过优化二次风挡板控制方式，其中给水流量650t/h（电负荷220MW）左右，NOx生成降低了131.9Nm³/h，通过优化给水流量与总风量曲线，NOx生成降低了96.7Nm³/h。如能按照推荐的运行方式控制运行参数，#1炉NOx生成量将会得到很大的降低。

关键词：燃烧调整；NOx；给水流量；总风量；CO

1 前言

#1锅炉自2020年6月份掺烧比提高以来，日常运行方式情况下出现SCR入口NOx高、喷氨量大、氨逃逸高等问题，本次在#1炉进行燃烧配风优化调整试验，力争分析并解决此问题，提高机组运行的安全性与经济性，并为日常运行提供参考和指导。

2 煤种情况

目前主要燃用耿村煤、市场煤、煤泥等，主要工业分析如表2-1所示，耿村煤与设计煤较为接近；市场煤煤种较为复杂，热值及含硫量偏高，掺烧时易出现热负荷集中，受热面结渣等问题；煤泥含水量及灰分偏高，掺烧过程中会造成总煤量、总风量增加，NOx生成量增加等问题

3 试验内容

3.1 中心风门调整试验

调整前，A、B、C、D、E层二次风挡板分别为40%/50%/50%/45%/60%，B、C、D、E层中心风开度为100%/100%/100%/100%，前墙上、下层燃尽风为60%/80%，后墙上、下层燃尽风为60%/80%，将B、C、E层燃烧器中心风由100%关小至70%，观察SCR入口NOx及出口CO浓度变化情况。

维持T02工况其他参数不变，将B、C、E层燃烧器中心风由70%关小至50%。观察SCR入口NOx及出口CO浓度变化情况。

通过稳定机组负荷，进行中心风门开度试验，发现关小中心风门后，对NOx生成略有影响，考虑到中心风开度增加后可以推迟煤粉着火，降低燃烧器喷口的燃烧强度，起到预防燃烧器喷口烧损及结焦的目的，除燃烧耿村煤的燃烧器外，其他燃烧器中心风开度均可关小至70%。

3.2 燃尽风挡板调整试验

燃尽风主要作用是为降低NOx的生成，将氧量分级送入炉内，燃尽风为煤粉燃尽提供最后的氧量，燃尽风的风量大小也能影响着炉内热分布情况，正常运行中如炉内热分布均匀，燃尽风前后左右配风方式应均匀配风，当炉内因燃烧器功率不平衡、结焦对辐射换热的影响、燃烧器损坏导致火焰的偏斜等引起炉内热分布不均匀时，需对燃尽风配风重新分配。

维持T03工况其他参数不变，将燃尽风开度由原先前墙上、下层燃尽风60%/80%，后墙上、下层燃尽风60%/80%均开至100%，观察SCR入口NOx及CO浓度的变化情况。

在给水流量、总风量、二次风及中心风门挡板不变的情况下，开大燃尽风挡板后，通过表3-3数据可以得出，燃尽风开大后对抑制NOx生成有一定作用，建议在正常工况下，二次风箱压力不低于0.2Kpa情况下，将燃尽风开至100%，如出现锅炉发生偏烧，璧温超限情况可做适当调整。

3.3 二次风挡板调整试验

二次风通过燃烧器送入炉膛，为煤粉的燃烧提供氧量，通过旋流器加强气流扰动，促进高温烟气的回流，促进煤粉与高温烟气的混合，为燃烧提供良好的条件，二次风挡板开度过大，煤粉富氧燃烧，不利于抑制NOx的生成，如二次风挡板开度过小，虽然能抑制NOx的生成，但由于氧量的降低，主燃烧区域还原气氛增强，很可能造成燃烧器喷口结焦或因二次风不足烧损燃烧器。

维持T04工况其他参数不变，将A、B、C、D、E层二次风挡板分别从40%/50%/50%/45%/60%关至40%40%/40%/40%/40%，观察SCR入口NOx及CO浓度的变化情况。

通过关小下部二次风挡板试验，NOx的生成大幅度降低，且CO浓度并未明显增加，建议在正常工况下，将主燃烧区域二次风挡板关至40%，如出现锅炉发生偏烧，璧温超限情况可做适当调整。

3.4 外二次风调整试验

外二次风也是燃烧器最外围的旋转风，形成外回流区，其一可以卷吸高温烟气来加热空气和煤粉气流，由此二次风与一次风更好的混合，加强燃烧，其二可以防止煤粉气流发生贴墙，引起燃烧器周围水冷壁结焦。

本次试验在ABCE磨煤机运行方式下，将A层外二旋流开度由45/30/45/30°调整至60/30/45/30°，观察SCR入口NOx及CO浓度的变化情况。

通过试验得出，外二次风旋流强度调整后NOx生成没有明显变化，重新调回原运行方式。

3.5 内二次风量调整试验

维持给水流量不变，将E2、E3燃烧器内直流风拉杆由170关至100，燃烧器内二次风量相对降低。观察SCR入口NOx及CO浓度情况。T17为调整前工况，T18为调整后工况。

通过上表可以看出，内二次风量调整后NOx生成没有明显变化，重新调回原运行方式。

3.6总风量调整试验

总风量的大小关系到整个锅炉燃烧氧量的大小，氧量过大，不仅导致NOx生成量过高，同时还会增加送、引风机的单耗，增加厂用电率，影响供电煤耗升高，不合适的总风量同时还能导致排烟度的升高，降低锅炉效率；如果送风量过小，将导致锅炉缺氧燃烧，增加气体和固体未完全燃烧损失，同时缺氧将导致锅炉结焦严重，严重时被迫停炉处理。

在给水流量670t/h左右不变情况下，其他参数不变，将总风量下调30t/h，观察SCR入口NOx及CO浓度的变化情况。

通过试验得出，总风量适当的降低，NOx的生产量有明显降低，同时CO浓度未明显升高，可在各负荷阶段寻找对应最优氧量。

4 试验结论

4.1调整结论

通过对二次风配风、备用磨风量调整、总风量寻优试验，寻找出适合我厂#1炉目前的给水对应总风量曲线及合适的二次风挡板开度，维持目前方式运行，在不影响CO浓度、锅炉垂直水冷壁的情况下，NOx生成量有明显降低，其中给水流量650t/h（电负荷220MW）左右，NOx生成降低了131.9Nm³/h，通过优化给水流量与总风量曲线，NOx生成降低了96.7Nm³/h。

4.2给水--风量曲线

省煤器出口氧量测量设备，目前为氧化锆测量，经常性出现氧量与实际偏差大，误导值班员对正常送风量的调整，而SCR进出口氧量测点为单点测量，只能反映局部氧量，可作为趋势监视，由于我厂为供热机组，本次试验对给水流量与对应风量进行寻优，得出适应我厂的给水与风量曲线。