火电厂锅炉低氮燃烧改造与运行优化调整探究

火电厂锅炉低氮燃烧改造与运行优化调整探究

彭家栋

安徽淮南平圩发电有限责任公司  232000  安徽淮南

摘要：随着时代的进步，中国的社会经济和科学技术取得了长足的进步，人民的生活水平也在不断改善。然而，工业排放的废气仍然是影响中国生态环境的一大障碍，其中火电厂排放的有毒有害气体尤为突出，严重危害了中国的空气质量。随着环境污染日益严重，控制火电厂锅炉排放的氮氧化物已经成为当前我国面临的一项重大挑战。本文将深入探讨如何有效地控制火电厂锅炉排放的氮氧化物，包括了解目前的污染物种类、污染物的危害程度、污染物的控制策略、污染物的控制目标以及污染物的控制策略。

关键词: 火电厂锅炉；低氮燃烧；改造；运行优化

引言

尽管近年来我国的社会经济发展取得了长足进步，科学技术也取得了显著进步，但是，由于传统的锅炉设备燃烧煤炭，使得我国的生态环境受到严重的破坏，粉尘、氮氧化物、一氧化碳等有毒物质和气体被释放到空气中，严重影响到人们的健康，也给社会带来了极大的负面影响。因此，政府应该采取更有效的措施来改善这种状况，并且加强对生态环境的保护，以确保人们的健康与生活的安全。由于过度开发和利用，导致了严重的环境破坏。随着国家环保政策的不断完善，以及公众环保意识的日益增强，传统的火力发电厂必须加以改造，采用更加先进的低氮燃烧技术，并且严格控制有毒有害的物质和气体的排放，以最大限度地减少煤炭的污染，为构建一个绿色、健康、可持续发展的社会作出应有的贡献。

1火电厂锅炉燃烧时产生的氮氧化物种类及其危害性

1.1一氧化二氮

一氧化二氮是一种无色、有甜味的物质，它的毒性非常强，一旦被误吸，就会通过呼吸道进入血液，造成人体缺氧，甚至窒息，给人类的健康带来极大的危害。此外，长期暴露于一氧化二氮污染的环境中，还可能引发高血压、头痛、贫血等症状，甚至间接地诱发心脏病，最终导致死亡。

1.2一氧化氮

一氧化氮是一种无色、无气味的物质，但它却具有极强的毒性，可能会对人体产生多种危害，从轻微的咽喉不适、干咳到更加严重的呼吸道慢性疾病，如果长时间暴露在一氧化氮的污染环境中，可能会出现呼吸困难、肺水肿、气胸等症状，更糟糕的是，它还可能对人体的神经系统造成损害。

1.3二氧化氮

二氧化氮是一种有毒物质，它的颜色为红棕色，具有刺激性气味。如果接触到易燃物，它会燃烧，导致火灾。二氧化氮与水会发生化学反应，这是酸雨形成的主要原因之一。酸雨会对树木、花草和房屋建筑造成严重损害。二氧化氮污染对水资源的危害是不容忽视的，如果人们饮用或食用受到污染的水，可能会导致严重的食物中毒，甚至危及生命安全，因为它会使人们缺氧，甚至窒息。

2低氮燃烧技术概述

当前，为了减少我国火电厂的污染排放，最有效的措施之一便是减少氮氧化物的产生。通过将低氮燃烧技术与烟气脱硝技术相结合，我们可以对火电厂的锅炉进行改造，以提高其脱氮效率。这种方法包括采用低氧燃烧、空气分级燃烧、燃料分级燃烧、烟气再循环等多个步骤，并且可以根据锅炉的形状来安排燃烧器的位置，使得有机燃料和配风能够在锅炉内部实现分区、分级、低温、低氧的燃烧，从而达到脱氮的目的。通过采用先进的技术和设备，大幅降低锅炉燃烧所释放的氮氧化物，从而达到低碳、节能的目的，从而满足社会对于绿色、可持续发展的要求，促进传统火力发电厂的技术升级。

3氮氧化合物治理现状

氮氧化物可以分为燃料型、热力型和快速型 3 种，其中燃料型氮氧化物是我国火电厂锅炉燃烧过程中最常见的污染物，因此，采用低氮燃烧技术来控制和改造这类污染物，对于减少环境污染具有重要意义。通过严格控制和技术处理，可以有效地降低氮氧化合物的排放量，这一过程可以从燃烧前、燃烧中和燃烧后 3 个阶段实现。

4火电厂锅炉低氮燃烧改造原则

4.1掌握现存问题

经过深入调研，我们发现火电厂的锅炉燃料燃烧存在一些问题，例如环境污染、设备故障、系统故障、结构故障。这些问题的解决需要综合考虑各种因素，如工艺流程、设备设计、材料选择、操作管理等方面。为了更好地应对这些问题，我们将进行实地调查，以便制定一个适应当前火电厂发展状态的方案，并采取相应的措施来改善目前的情况。

4.2制定具体改造方案

为了实现火电厂锅炉的改造，制造厂家必须全面综合地收集、整理、分析、评估相关的参数、运行环境、运行状况等信息，以及其他相关因素，以便更好地把握全局，确保改造方案的可靠性、可操作性、可持续性。在管道的方案设计中，如果发现管道的损坏严重，可能会导致需要升级或更换。通常情况下，我们不会改变它的受热面尺寸。然而，如果由于方案存在问题，我们必须考虑到它的位置、尺寸和重量的变化，并且要提前预测它会对火电厂的锅炉产生什么样的影响。为了确保改造的成功，我们必须在开始之前就进行全面的调研，以确保不会出现任何不可预料的状况，从而保证改造的质量。

5火电厂锅炉低氮燃烧改造方案

5.1合理选择燃烧器

在考虑到锅炉的实际运行状态以及对于低氮燃烧的需求后，应该采取科学的措施来制定出完善的改造方案，并且结合具体的条件，精心挑选出最适宜的燃烧器。目前，我国普遍采用的燃烧器有浓淡两种，分别是水平式和垂直式。在火电厂锅炉的低氮燃烧改造中，为了达到最佳的氮氧化合物控制效果，必须仔细考虑燃烧器的性能，特别是它们能够有效地将煤粉的浓度和比例划分开来，并且要求对各项参数的精确把控，以确保锅炉内部的低氮燃烧达到最佳状态。

5.2改造主燃烧器

在火电厂锅炉低氮燃烧改造过程中，首先需要确定主燃烧器的高度，然后将四角风向风道、挡板风箱等安装牢固，同时更换所有弯头、喷口等零部件，以确保它们能够满足相关的使用要求；接着，将一次燃烧器的上层采用插入式等离子燃烧器，而下层则采用垂直型浓淡燃烧器或水平型浓淡燃烧器，这些燃烧器的选择必须结合现场实际情况，以便获得最佳的燃烧效果；此外，还需要参考以往的改造方案，结合火电厂的特点，制定出符合要求的燃烧技术，以提升火电厂的燃烧效率。如果当前的钢板具有较高的耐热性，那么我们可以关闭四层中间的二次风喷嘴，并更换其他二次风喷嘴，调整它们的射流方向，控制它们的喷嘴角度，以确保前期缺氧燃料和后期供给氧能够完美地融合在一起。这样，我们就能确保水冷壁表面上有充足的氧气，避免锅炉内部温度过高导致腐蚀。

5.3改造 OFA 喷口

OFA 喷口在复杂的燃烧系统中具有重要的作用，因为它的结构相对简单，使得它成为一种普遍使用的喷口。在火电厂锅炉低氮燃烧改造过程中，也需要对 OFA 喷口进行必要的改造，以提高其效率和性能。OFA 喷口位于主燃烧器的顶部，它通过反切作用来控制锅炉内部的气流，从而减小出烟口温度的波动。如果发现原有的风速、风量和尺寸与改造方案不匹配，可以使用耐热板来密封它们，或者按照改造方案的要求进行重新设计。

结束语

总而言之，锅炉是确保火电厂安全可靠运转的关键设备，它们在整个火电厂的燃料系统中发挥着至关重要的作用。因此，为了符合现阶段的绿色、环保的理念，有必要采取有效的措施，如合理的燃料配置、优化主燃烧器和 OFA 喷嘴的结构，实现低氮燃烧，并且还需要优化一次风、二次风、周边空气流动，调整燃尽风系统的摆角，控制锅炉内部的氧气浓度，并且精确控制锅炉煤粉的粒径，从而实现有效的锅炉维护。通过降低火电厂的氮氧化物产生量和排放量，我们可以满足当前对于绿色发展的新需求。

参考文献

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