低氧燃烧对锅炉的影响.docx

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1、低氢燃烧对锅炉的影响目录编者按11.什么是低氧燃烧?低氧燃烧有何优点？22,锅炉低氧燃烧的优点和缺点22. 1.利：22.2.弊：23 .低氧量控制对NOx排放的影响34 .低氧量控制对锅炉运行经济性的影响35 .低氧量控制对锅炉燃烧稳定性的影响46 .低氧量控制对锅炉高温腐蚀和结渣的影响47 .氧量控制对锅炉高温腐蚀和结渣的影响58 .氧量控制对NO、排放的影响59 .锅炉的经济运行510 .结束语7编者按烟气含氧量是锅炉运行重要监控参数之一，是反映燃烧设备与锅炉运行完善程度的重要依据，其值的大小与锅炉结构、燃料的种类和性质、锅炉负荷的大小、运行配风工况等因素有关系。控制烟气含氧量对控制燃烧

2、过程，实现安全、高效和低污染排放是非常重要的，以下重点介绍烟气含氧量控制对锅炉运行的影响。烟气含氧量是锅炉运行重要监控参数之一，是反映燃烧设备与锅炉运行完善程度的重要依据，其值的大小与燃料的种类和性质、锅炉负荷的大小、运行配风工况等因素有关系。控制烟气含氧量对控制燃烧过程，实现安全、高效和低污染排放是非常重要的，以下浅谈烟气含氧量控制对锅炉运行的影响。L什么是低氧燃烧?低氧燃烧有何优点？低氧燃烧，全称“低氧燃烧技术”。是指一项借控制燃油锅炉排烟中的硫氧化物含量并降低氮氧化物排放量来防止或减轻污染的技术措施。燃油中含有的硫在燃烧过程中与空气中的氧化合生成二氧化硫或三氧化硫，两者均为有害气体，如排

3、入大气将污染周围环境。特别是三氧化硫气体与烟气中的水蒸气结合后会生成硫酸蒸气，硫酸蒸气遇到某些低温金属表面将冷凝而形成硫酸雾滴，引起锅炉受热面的低温腐蚀；如凝结在飞灰表面上形成粘性尘，则易造成空气预热器等堵灰。受用较低的过量空气系数，使燃烧后烟气中剩余氧很少的燃烧技术称低氧燃烧。一般，炉膛出口处过量空气系数控制在低于1.05,最好控制a=1.021.03,这时，对于燃油炉，烟气中的剩余氧约在0.4%0.65%之间。低氧燃烧的优点主要有以下几方面：送风量和烟气量减小使排烟热损失下降，锅炉效率提高，并使吸、送风机耗电量减小；烟气中剩余氧浓度降低，金属高温氧化的可能性降低，并能降低五氧化二钢的生成量

4、，能有效地减轻受热面的高温腐蚀和防止出现高温粘结灰；能使三氧化硫生成量下降，烟气露点温降低，有利于防止受热面的低温腐蚀；减少氮氧化合物生成量，有利于环境保护。2. 锅炉低氧燃烧的优点和缺点3. 1.利：1）节省厂用电2）减少了三氧化硫的产生，降低尾部烟道的烟气露点温度，有利于防止低温腐蚀3）减少了 NOx的产生，有利于环保4）风量较少，排烟损失相对较少4. 2.弊：1）低氧燃烧会导致燃料燃烧不充分，极易产生积碳，会附着在管道、设备器件表面。2）炉膛内部容易造成还原性气氛，造成锅炉结焦（灰的溶点降点，ST受煤粉的燃烧气氛影响）3）长期下去可能会导致管道堵塞、锅炉热效率下降（换热器表面被积碳覆盖，

5、影响传热效果）。4）这样一来，锅炉的燃料消耗会增加，炉膛的压力也可能会增大。3 .低氧量控制对NOx排放的影响氧量控制对锅炉燃烧生成NOx影响很大，锅炉燃烧生成总的NOx含量随着氧量的增加而增加，因此高氧量运行对锅炉的NOx控制是不利的。我公司锅炉采用低氮燃烧技术，通过燃烬风的设置来降低烟气中NOx的排放量，燃烬风投入的大小会对锅炉燃烧经济性产生影响。在氧量一定的情况下，燃烬风投入过大将使主燃烧区域缺风，影响煤粉的燃烬，降低锅炉热效率；燃烬风投入过小，达不到降低烟气中NOx排放量的目的。我们为了控制出口 NOx，通常是通过减小送风量，来降低氧量，将NOx控制在350mg/Nm3。运行经验表明：

6、#5炉运行中要将NOx控制在350mg/Nm3,氧量就要控制到2.0%以下。但我们不能盲目通过降低氧量来达到控制NOx生成，应通过氧量和燃烬风的综合控制来达到提高锅炉效率和控制NOx排放的目标。4 .低氧量控制对锅炉运行经济性的影响合理的风、粉配合是提高锅炉运行经济性的重要措施。在一定范围内，运行氧量增加，可以改善燃料与空气的接触和混合，有利于完全燃烧，使可燃气体未完全燃烧热损失和固体未完全燃烧热损失降低。但氧量增加，会使锅炉的烟气量增加，增大排烟热损失。运行氧量过大，还将使风机的电耗增加。因此氧量控制对锅炉运行经济性影响很大，合理的运行氧量应使各项热损失之和为最小，锅炉热效率最高。氧量的控制

7、应在一氧化碳含量骤然升高的拐点右侧，即锅炉热损失最小的区域。此外，氧量的增大，烟气流量和烟气流速增大，对受热面磨损也产生不利影响。合理的风、粉配合是提高锅炉运行经济性的重要措施。在一定范围内，运行氧量增加，可以改善燃料与空气的接触和混合，有利于完全燃烧，使可燃气体未完全燃烧热损失和固体未完全燃烧热损失降低。虽然较低的氧量有助于减少NOx的生成量，从而减少喷氨量，但是过低的氧量会造成锅炉燃烧不完全，最明显的就是锅炉飞灰含碳量增加，增大不完全燃烧损失，煤耗增加，从而导致经济性下降，氧量严重不足引起燃烧不稳定，继而影响锅炉的安全性。5 .低氧量控制对锅炉燃烧稳定性的影响锅炉燃烧的稳定性是锅炉燃烧的根

8、基，煤粉射流主要是通过卷吸炉内高温烟气使自身温度达到着火温度后开始燃烧反应，运行中氧量过高，燃烧区域炉膛温度明显降低，无论是煤粉气流的辐射换热还是卷吸换热都将减弱，煤粉气流着火条件恶化，燃烧稳定性下降，甚至会产生锅炉灭火的风险。低负荷下尤为突出。锅炉燃烧的稳定性是锅炉燃烧的根基，煤粉射流主要是通过卷吸炉内高温烟气使自身温度达到着火温度后开始燃烧反应，运行中氧量过低，煤粉气流着火条件恶化，燃烧稳定性下降，甚至会产生锅炉灭火的风险。6 .低氧量控制对锅炉高温腐蚀和结渣的影响氧量控制过低时，会在锅炉水冷壁附近形成还原性气氛和含量很高的h2s气体，H2s气体对水冷壁的腐蚀非常强，会使Fe25的保护膜破

9、坏，使管壁不断遭受腐蚀。而灰分在还原性气体中的灰熔融温度将大幅度降低，容易引起炉内结渣。因此氧量控制过低会产生高温腐蚀和结渣的风险，对锅炉运行安全性造成影响。为防止结渣和水冷壁高温腐蚀，烟气中一氧化碳含量宜控制在一定范围内。烟气中一氧化碳含量与氧量、燃料种类和制粉运行方式都有密切的关系O烟气含氧量是锅炉运行中极其重要的一项经济运行考核指标。烟气含氧量是一个综合性、系统性的问题。要加强运行管理，消除不规范的操作行为。运行人员应严格控制风量配比，使燃料充分燃烧，同时注意避免或消除漏风现象，尽可能将烟气含氧量控制在经济指标范围内。这样既可以减少排烟热损失，提高锅炉热效率，又能较好的控制污染物的排放。

10、运行中应严格执行锅炉专业下发的规定。专业规定如下：1）机组负荷V150MW,氧量 2.53.5%,炉膛出口 NOx450mg/Nm3。2）机组负荷 150MW250MW,氧量 22.5%,炉膛出 口 NOx270MW,氧量1.5%,炉膛出口 NOx350mg/Nm3。7 .氧量控制对锅炉高温腐蚀和结渣的影响氧量控制过低时，会在锅炉水冷壁附近形成还原性气氛和含量很高的h2s气体，H2s气体对水冷壁的腐蚀非常强，会使Fez。?的保护膜破坏，使管壁不断遭受腐蚀。而灰分在还原性气体中的灰熔融温度将大幅度降低，容易引起炉内结渣。因此氧量控制过低会产生高温腐蚀和结渣的风险，对锅炉运行安全性造成影响。为防止

11、结渣和水冷壁高温腐蚀，烟气中一氧化碳含量宜控制在120ppM以下。烟气中一氧化碳含量与氧量、燃料种类和制粉运行方式都有密切的关系。8,氧量控制对NOx排放的影响氧量控制对锅炉燃烧生成NOx影响很大，锅炉燃烧生成总的NOx含量随着氧量的增而增加，因此高氧量运行对锅炉的NOx控制是不利的。我公司锅炉采用分级燃烧技术，通过燃烬风的设置来降低烟气中NOx的排放量，燃烬风投入的大小会对锅炉燃烧经济性产生影响。在氧量一定的情况下，燃烬风投入过大将使主燃烧区域缺风，影响煤粉的燃烬，降低锅炉热效率；燃烬风投入过小，达不到降低烟气中NOx排放量的目的。应通过氧量和燃烬风的综合控制来达到提高锅炉效率和控制NOx排

12、放的目标。9 .锅炉的经济运行锅炉的经济运行是一个非常值得重视的问题，直接牵扯到企业的经济效益，煤炭在热电公司的成本中占60%以上，节能降耗实施对锅炉更是迫在眉睫。锅炉的热损失当中，排烟损失Q2是最大的一项，一般占到78%左右，第二是不完全燃烧损失Q4占到12%左右，而化学不完全燃烧损失Q3、散热损失Q5、灰渣物热损失Q6只占很少份额。所以在研究锅炉经济性时我们应重点控制Q2（排烟损失）和Q4（不完全燃烧损失）的损失量，而影响Q2的主要是排烟量（用排烟氧量来标志大小）和排烟温度，影响Q4的主要是飞灰可燃物含量，这三个指标是我们研究锅炉效率最应注意的。另外，主蒸汽流量和各级减温水量虽然不直接影响

13、锅炉效率，但对循环效率有很大影响，因为主汽流量的增加使进入凝汽器的蒸汽量增加，从而使冷源损失增大。而减温水量的增加使其在锅炉内加热到额定参数需要的热量增加，从而使机组的热耗增大。所以这两项也是我们在锅炉运行时应特别关注的指标。至于主汽压力、主汽温度对经济性的影响是通过主汽流量来体现，因为主汽压力、主汽温度达不到要求时，只有通过增加主汽流量来保证电负荷，所以对主汽量的分析实际已涵盖了这些因素的影响。影响锅炉效率的三个重要因素：排烟温度、排烟氧量和飞灰可燃物含量我们分析这一问题的方法是先设定一个基准工况，然后单独变化一个影响因素，而其他数值保持不变，这时用软件计算炉效，从而得出该因素与炉效的函数关

14、系，再通过计算机作图，进一步确定其曲线方程，得出该因素对炉效和煤耗的影响数值。确定对煤耗影响时取炉效每下降1%,煤耗增加3g/kWh（这一结论可用公式b=123g/kW h得出）基准工况：根据热工院1#炉燃烧调整和性能考核试验参数，煤质取设计煤种、参数取额定参数、飞灰含碳量取1%、空预器漏风率取6%、计算炉效为93.35%,具体数值如下表：保持其它参数不变，只改变排烟温度计算锅炉效率得到以下数据:排烟温度143148153158163168锅炉炉效率91.9691.6691.3591.0590. 7590. 45可以看出：排烟温度每上升5C,炉效就下降0.30%,此时煤耗增加0.9g/kW h

15、o恢复各数据到基准值，改变排烟氧量计算炉效得到以下数据:排烟氧量4.85.35.86. 36.87.3锅炉炉效率91.891.5891.3591. 1190. 8590. 57可以看出：排烟氧量每增大0.5%,炉效下降0.245%,折算影响煤耗0.745g/kW ho恢复数据到基准值，改变飞灰含碳量计算炉效得到以下数据:飞灰含碳量0.511.522.53.0锅炉炉效率91.5791.3591. 1490. 9390. 6990. 46可以看出：飞灰含碳量每增加0.5%,炉效下降0.22%,煤耗增加0.66g/kW ho所以，这些量在我们研究锅炉效率时都要十分关注，在调节汽温时，应尽量用燃烧调整的方法，如降低火焰中心、使用烟气挡板或减少烟气量的方法，