低氮燃燒器改造后出現的問題分析及解決方案
低氮燃燒器改造后會出現灰渣含碳量升高、負荷響應速率慢、爐內結渣、水冷壁高溫腐蝕等問題,飛灰含量升高的對策可以合理控制SCR入口NOX濃度,SCR入口NOX濃度控制越低,所需的空氣分級程度越高。要根據所燃煤質的情況控制SCR入口NOX的濃度,若不根據煤種的情況控制SCR入口NOX濃度,往往會使低揮發分煤種SCR入口NOX濃度控制過低,引起飛灰含碳量大幅升高。以下全面介紹低氮燃燒器改造后出現的問題分析及解決。
主要從以下6個方面進行分析:
一、灰渣含碳量升高
二、汽溫異常
三、汽溫、壁溫偏差大
四、負荷響應速率慢
五、爐內結渣
六、水冷壁高溫腐蝕
(一)灰渣含碳量升高
低氮燃燒器改造后灰渣含碳量一般情況下會在原來基礎上又所升高,燃用煤質的著火燃盡特性越差,灰渣含碳量升高的幅度越大。
不同煤種低氮改造后飛灰含碳量升高情況
煤種 | 揮發分 | 飛灰含碳量升高值 | 對應q4升高值 |
高揮發分煙煤 | Vdaf≥30% | 0.5~1.0 | 0.23~0.46% |
中等揮發分煙煤 | 25 %≤Vdaf≤30% | 1.0~1.5 | 0.46~0.69% |
低揮發分煙煤 | 20%≤Vdaf≤25% | 1.5~20 | 0.69~0.92% |
中高揮發分貧煤 | 15%≤Vdaf≤20% | 2.0~2.5 | 0.92~1.15% |
無煙煤及低揮發分貧煤 | 7%≤Vdaf≤15% | 2.5 ~4.5 | 1.15~2.0% |
煤種 | 揮發分 | 爐渣含碳量升高值 | 對應q4升高值 |
高揮發分煙煤 | Vdaf≥30% | 1.5~2.0 | 0.08~0.11% |
中等揮發分煙煤 | 25 %≤Vdaf≤30% | 2.0~2.5 | 0.11~0.14% |
低揮發分煙煤 | 20%≤Vdaf≤25% | 2.5 ~3.0 | 0.14~0.16% |
中高揮發分貧煤 | 15%≤Vdaf≤20% | 3.0~4.0 | 0.16~0.22% |
無煙煤及低揮發分貧煤 | 7%≤Vdaf≤15% | 4.0~5.5 | 0.22~0.30% |
(二)飛灰含碳量升高的原因
低氮燃燒器改造后,主燃區過??諝庀禂到档?0.8~0.85),使主燃區燃盡率降低,而燃盡區距屏底距離較近,燃盡區燃盡率的增加不足于彌補主燃區燃盡率的減小時,爐膛出口總的煤粉燃盡率降低,引起飛灰含碳量升高。
(三)爐渣含碳量升高的原因
低氨燃燒器改造后,一次風速及帶粉情況基本不變,但爐膛一風箱壓差減小,下二次風量減小,特別是下二次風也采用減小面積的改造時,下二次風量進一步減小,造成下二次風托粉能力減弱,一次風中煤粉更容易落入冷灰斗,引起爐渣含碳量升高。
(四)低氮燃燒器改造后灰渣含碳量升高的治理對策
1飛灰含碳量升高的治理對策
(1)將煤粉磨的更細、提高煤粉的燃盡性能
煤粉越細,燃盡所需的時間越短,越容易燃盡,將煤粉磨的更細,可使燃盡區的燃盡率提高,從而降低低氮改造后飛灰含碳量。
不同煤種低氮改造前后煤粉細度的控制策略:
煤種 | 揮發分(Vdaf) | 低氮燃燒器改造前 | 低氨燃燒器改造后 |
煙煤 | 20≤Vdaf ≤40 | R90=4+0.5nVdaf | R90=0.5nVdaf |
劣質煙煤 | 20≤Vdaf≤40Aar≥37 | R90=4+0.35nVdaf | R90=0.5nVdaf |
貧煤 | 10≤Vdaf≤20 | R90=2+0.5nVdaf | R90=0.5nVdaf |
無煙煤 | 6≤Vdaf≤10 | R90=0.5nVdaf | R90=0.5nVdaf |
(2)合理控制SCR入口NOx濃度
SCR入口N0x濃度控制越低,所需的空氣分級程度越高(燃盡風量越大),主燃區過??諝庀禂翟降?,主燃區的燃盡率越低,對應飛灰含碳量越高。要根據所燃煤質的情況控制SCR入口NOx的濃度。燃煤揮發分越低,SCR入口NOx濃度控制越高。若不根據煤種的情況控制SCR入口NOx濃度,往往會使低揮發分煤種SCR入口NOx濃度控制過低,引起飛灰含碳量大幅升高。
不同煤種SCR入口NOx控制值:
煤種 | Vdaf(%) | SCR入口NOx控制濃度(mg/Nm3) |
超高揮發分煙煤 | 30≤Vdaf ≤37 | 250~300 |
高揮發分煙煤 | 30≤Vdaf ≤37 | 300~350 |
中等揮發分煙煤 | 25≤Vdaf≤30 | 350~380 |
低揮發分煙煤 | 20≤Vdaf≤s25 | 380~420 |
高揮發分貧煤 | 18≤Vdaf ≤20 | 420~450 |
中揮發分貧煤 | 15≤Vdaf ≤18 | 450~500 |
低揮發分貧煤 | 13≤Vdaf ≤15 | 500~580 |
無煙煤 | 6≤Vdaf ≤13 | 580~850 |