CN107355809A - 减少W型火焰锅炉NOx排放的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种减少W型火焰锅炉NOx排放的方法，燃料采用分级燃烧的方式进行燃烧，具体包括：选取预定比例的易燃煤、无烟煤，利用易燃煤与氧气反应，成为第一级燃烧，其中易燃煤为烟煤或烟煤与贫煤的混合；第一阶段形成的高温烟气气氛，在高温烟气的裹挟下，引燃无烟煤，形成第二级燃烧，其中易燃煤种的挥发分含量高于无烟煤，且挥发分＞25％，烟煤：无烟煤的配比大于1:1；其中，入炉煤干燥无灰基挥发分含量保持在15％＜Vdaf＜20％，入炉煤低位发热量保持在20MJ/kg＜Qnet,ar＜22.5MJ/kg，烟煤、贫煤、无烟煤分级燃烧时，需要Vdaf＞10％。本发明，采用分级燃烧控制策略降低锅炉燃烧产生的NOx。

Description

减少W型火焰锅炉NOx排放的方法
技术领域
本发明涉及一种减少W型火焰锅炉NOx排放的方法。
背景技术
燃煤锅炉中NO生成量占NOx总量的90％以上。NO2只是在高温烟气急速冷却时由部分NO转化生成的，占NOx总量的5％～10％。在煤粉燃烧过程中根据NOx的生成机理可将其分为三种类型：热力型NOx(Thermal NOx)、燃料型NOx(Fuel NOx)以及快速型NOx(PromptNOx)。
煤粉燃烧所生成的NOx中，燃料型NOx是主要的，它占NOx生成总量的80％～90％以上。热力型NOx的生成和燃烧温度有很大关系，在温度足够高(>1500℃)时，热力型NOx的生成量可占到NOx总量的20％，温度更高时，热力型NOx的生成量可高于NOx总量的30％以上，而快速型NOx在煤燃烧过程中的生成量很小，所占比例<5％，通常被忽略不记。
我国是以燃煤发电为主的国家，清洁高效的能源结构对社会造成的影响越来越受到重视。对W型锅炉来说，飞灰含碳量高、锅炉效率低、NOx的排放量居高不下等问题一直是困扰W火焰锅炉发展的重要原因。
有鉴于上述的缺陷，本设计人积极加以研究创新，以期创设一种减少锅炉烟气中NOx的方法，使其更具有产业上的利用价值。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种解决了W火焰锅炉燃尽性差和高负荷时稳定性差技术问题，提高了煤粉燃尽率的减少W型火焰锅炉NOx排放的方法。
本发明减少W型火焰锅炉NOx排放的方法，燃料采用分级燃烧的方式进行燃烧，具体包括：选取预定比例的易燃煤、无烟煤，利用易燃煤与氧气反应，成为第一级燃烧，其中易燃煤为烟煤或烟煤与贫煤的混合；第一阶段形成的高 温烟气气氛，在高温烟气的裹挟下，引燃无烟煤，形成第二级燃烧，其中易燃煤种的挥发分含量高于无烟煤，且挥发分＞25％，烟煤：无烟煤的配比大于1:1；其中，入炉煤干燥无灰基挥发分含量保持在15％＜Vdaf＜20％，入炉煤低位发热量保持在20MJ/kg＜Qnet,ar＜22.5MJ/kg，烟煤、贫煤、无烟煤分级燃烧时，需要Vdaf＞10％。
进一步地，翼墙纵向开4条通风缝隙向内吹二次风，翼墙处水冷壁管外径120.65mm,中心距为146.4mm，水冷壁管的管子间隙为25.4mm，翼墙上部和下部管子外径69.85mm，水冷壁管和翼墙上部和下部管子通过变径管连接，通风的四道通风带处的水冷壁管的外径小于120.65mm，通风的四道通风带处的水冷壁管的管子间隙为76.55mm，通风带的高度设置为翼墙管子的总长度，或设置在翼墙上半部分。
进一步地，所述的W型火焰锅炉配置四台磨煤机，烟煤与无烟煤比例为1:1；第一磨煤机、第三磨煤机上烟煤，单一煤种挥发分限制在20％～30％以内，第二磨煤机、第四磨煤机磨上无烟煤，即前、后墙各有一台磨煤机上纯烟煤，烟煤与无烟煤比例为1:1，第一磨煤机、第三磨煤机的磨出口温度为118℃，第三磨煤机的磨出口温度为109℃；或
第一磨煤机、第二磨煤机、第三磨煤机、第四磨煤机上烟煤均磨烟煤、无烟煤混合煤，烟煤：无烟煤按照3︰1比例掺配。
进一步地，所述的W型火焰锅炉配置四台磨煤机，第四磨煤机无烟煤，单一煤种挥发分限制在15％以下，第一磨煤机、第二磨煤机、第三磨煤机磨烟煤，单一煤种挥发分限制在20％～30％以内，烟煤：无烟煤按照3︰1比例掺配；
优先启动第一磨煤机、第二磨煤机、第三磨煤机三台磨煤机，启磨顺序为同侧，提前启动一次风机，要求挥发分在30％，热值20000kJ/kg以上。
进一步地，所述的W型火焰锅炉配置四台磨煤机，第一磨煤机、第二磨煤机、第三磨煤机、第四磨煤机上烟煤均磨磨煤无烟煤、贫煤、烟煤的混合煤，磨煤无烟煤︰贫煤︰烟煤＝2︰4︰4比例掺配。
进一步地，在炉膛高度约1/3处，前墙和后墙向内形成炉拱，拱上布置有2×12个双旋风燃烧器；下炉膛前后墙上设置有二次风室，通过隔板分为拱上二 次风室和拱下二次风室，在拱下二次风室内根据燃烧器的位置和数量用纵向隔板分隔形成独立的二次风室，前、后墙各十二个独立风室；双旋风燃烧器和独立风室一一对应，其中前墙由左至右依次为燃烧器C1、燃烧器B1、燃烧器C2、燃烧器B2、燃烧器C3、燃烧器B3、燃烧器C4、燃烧器B4、燃烧器C5、燃烧器B5、燃烧器C6、燃烧器B6；后墙由左至右依次为燃烧器D1、燃烧器A1、燃烧器D2、燃烧器燃烧器A2、燃烧器D3、燃烧器A3、燃烧器D4、燃烧器A4、燃烧器D5、燃烧器A5、燃烧器D6、燃烧器A6；拱下二次风在垂直方向上又分为上(D)、中(E)、下(F)三股，各股二次风的流量均用挡板来调整，通过炉膛拱上环行二次风箱内的不同挡板(A、B、C、D、E、F)控制风量；
所述配方方式优化具体包括：
获取锅炉在预定的煤种和负荷下，在不同的F层二次风下倾角度的运行状况，其中所述的运行状况至少包括：省煤器出口烟气的NOx、CO、O2；空预器出口烟气的NOx、CO、O2；锅炉热效率；入炉煤工业、元素分析；飞灰、炉渣取样分析；省煤器出口烟气温度；空预器出口烟气温度；原煤取样；环境温度、湿度及大气压；
对获取的锅炉的运行状况进行分析，确定F风下倾角度和D、E风开度为：
后墙：由左至右分别对应燃烧器D1、燃烧器A1、燃烧器D2、燃烧器燃烧器A2、燃烧器D3、燃烧器A3、燃烧器D4、燃烧器A4、燃烧器D5、燃烧器A5、燃烧器D6、燃烧器A6的F风下倾角度：25、25、5、5、30、30、30、30、5、5、25、25；E风开度：25、25、5、20、20、20、20、20、5、5、10、10；D风开度：5、5、5、5、5、5、5、5、5、5、5、5；
前墙：由左至右分别对应燃烧器C1、燃烧器B1、燃烧器C2、燃烧器B2、燃烧器C3、燃烧器B3、燃烧器C4、燃烧器B4、燃烧器C5、燃烧器B5、燃烧器C6、燃烧器B6的F风下倾角度：25、25、5、5、30、30、30、30、5、5、25、25；E风开度：25、25、5、20、20、20、20、20、5、5、10、10；D风开度：5、5、5、5、5、5、5、5、5、5、5、5。
进一步地，所述的预定负荷下，不同的F风下倾角度的情况具体包括：(1)在325MW负荷下，F风下倾角度0°、10°、15°、20°、30°下锅炉运行状 况；(2)在300MW负荷下，F风下倾角度5°、10°、20°、30°下锅炉运行状况；(3)在260MW负荷下，F风下倾角度5°、10°、20°、30°下锅炉运行状况。
进一步地，还包括在拱上设有SOFA喷口，前后墙各四个，其中三三对冲，前墙右侧和后墙左侧分别设置一个喷口的方式布置。
进一步地，省煤器出口烟气的NOx、CO、O2测量采用网格法，每侧烟道取五个测点，每个烟道混合成一个烟气样进行分析，每侧空预器出口烟气成分取烟道的算术平均值，锅炉排烟烟气成分取2个烟道的算术平均值；
空预器出口烟气的NOx、CO、O2测量同样采用网格法，每侧烟道取五个测点，每个烟道混合成一个烟气样进行分析，每侧空预器出口烟气成分取烟道的算术平均值，锅炉排烟烟气成分取2个烟道的算术平均值；
省煤器出口烟气温度采用网格法测量，每侧取各测量点的算术平均作为出口平均烟气温度；
空预器出口烟气温度测量采用网格法，共2个烟道，每侧空预器出口平均烟气温度取测量点的算术平均值。
进一步地，在335MW负荷下，送风量控制在241m3/s，运行氧量1.83％以上；在300MW负荷下，送风量控制在222m3/s，运行氧量2.58％以上。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：
(1)采用分级燃烧控制策略后，能够降低锅炉燃烧产生的NOx。随着烟煤比例的提高，燃料型NOx的生成量明显减少，燃烧器区域上部的NO含量也明显减弱。
(2)通过锅炉改造实现最优的F风射流角度，达到增加煤粉行程，降低飞灰可燃物的目的。根据多煤种的燃烧特性，通过热力计算选择合适的容积热负荷，对W型锅炉卫然带进行改造，加强下拱区域的吸热量，降低整体炉膛高温区域的温度水平，减少热力型NOx。
(3)增加翼墙防焦风，采用这种方法翼墙卫燃带不须大面积去除，只需去 除通风槽两侧各1根管上的卫燃带即可，对燃烧影响较小。改造后，原翼墙处不再有大块结焦，只有厚度不足50mm的松散焦块，不对机组安全运行造成威胁。前后墙结焦情况也得到了大幅改善，焦块厚度明显减小。NOx排放也下降了。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是W火焰锅炉燃烧机理图；
图2是W型火焰锅炉简图；
图3本发明炉拱上燃烧器布置示意图；
图4是拱下二次风喷口布置示意图；
图5本发明二次风下倾装置整体结构主视剖面图；
图6本发明拱下二次风倾角摆动装置结构示意图；
图7本发明独立风室的A-A剖视图；
图8本发明调节叶片、调节臂和转动轴的安装示意图；
图9本发明拉杆、转动臂、调节臂和连杆的连接示意图；
图10是烟煤、无烟煤分级燃烧与NOx变化趋势图；
燃烧器1、隔板2第一调节叶片3、下二次风室4、连杆5、拉杆6、均流孔板7、调节臂8、转动臂9、后拉水冷壁管10、竖直水冷壁管11、炉膛12、第一纵隔板13、横向隔板14、第二纵隔板15、第二调节叶片16、第三纵隔板17、第四纵隔板18、转动轴19、侧拉水冷壁管20、宽缝风室21、窄缝风室22、销孔24、滑动槽25。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1所示，W火焰锅炉主要技术特点是双旋风分离式燃烧器结合双进双出正压直吹制粉系统。双旋风分离式燃烧器竖直地布置在拱上，它主要由煤粉输 入管、格栅分离器、双旋风筒、淡煤粉气流管、消旋叶片等部件组成。一次煤粉气流通过煤粉输入管，经由格栅分离器均匀地分成两部分，进入两个旋风筒。在每个旋风筒里，由于惯性分离的作用，形成浓淡两股煤粉气流，分别经由旋风筒喷口和淡煤粉气流管出口竖直向下进入炉膛。二次风分为拱上和拱下两部分。拱上二次风约占二次风总量的30％，在浓淡气流旁边形成环形二次风喷入炉膛。拱下二次风约占二次风总量的70％，经过竖直水冷壁间形成的缝隙式喷口分三级供入炉膛。其结构如图2所示。
如图3所示，在炉膛高度约1/3处，前墙和后墙向内形成炉拱，拱上布置有2×12个双旋风燃烧器，其中前墙由左至右依次为燃烧器C1、燃烧器B1、燃烧器C2、燃烧器B2、燃烧器C3、燃烧器B3、燃烧器C4、燃烧器B4、燃烧器C5、燃烧器B5、燃烧器C6、燃烧器B6；后墙由左至右依次为燃烧器D1、燃烧器A1、燃烧器D2、燃烧器燃烧器A2、燃烧器D3、燃烧器A3、燃烧器D4、燃烧器A4、燃烧器D5、燃烧器A5、燃烧器D6、燃烧器A6。
如图4至9所示，本发明具有拱下二次风可以倾角摆动的装置，它可解决煤质变化后拱下二次风倾斜角度无法调节，且未能按导流叶片倾斜角度进入炉膛，难以提高煤粉燃尽率的问题。包括拉杆、调节臂、调节叶片、纵隔板。
下炉膛前后墙上设置有二次风室，通过隔板分为拱上二次风室和拱下二次风室。在拱下二次风室内根据燃烧器的位置和数量用纵向隔板分隔形成独立的二次风室，前后墙各十二个独立风室。
如图3所示，对应每个燃烧器的独立风室内，其中前墙由左至右依次为燃烧器C1、燃烧器B1、燃烧器C2、燃烧器B2、燃烧器C3、燃烧器B3、燃烧器C4、燃烧器B4、燃烧器C5、燃烧器B5、燃烧器C6、燃烧器B6；后墙由左至右依次为燃烧器D1、燃烧器A1、燃烧器D2、燃烧器燃烧器A2、燃烧器D3、燃烧器A3、燃烧器D4、燃烧器A4、燃烧器D5、燃烧器A5、燃烧器D6、燃烧器A6；
对应每个燃烧器的独立风室内，后拉水冷壁管与相邻两个竖直水冷壁管之间形成长方形喷口。在每个风室内沿炉膛高度方向设置八块调节叶片，调节叶片安装在转动轴上。每块调节叶片中部位置与转动轴19用螺栓连接。在同一高度、同一个独立风室内的转动轴穿过第一、第二、第三、第四纵隔板，将各风 室内调节叶片连接，通过转动轴安装在风室内，则每个风室内沿炉膛高度方向有八根转动轴。每根转动轴19上均固接调节臂8，调节臂8通过铰链与连杆5相连，将八根转动轴19连接起来。在其中一根转动轴19上安装有转动臂9，在转动臂9上连接拉杆6。拉杆6与转动臂9之间通过铰链连接，转动臂9与拉杆6铰接的部位设置有滑动槽25，拉杆6端部与转动臂9连接的部位开有销孔24。
当锅炉实际燃用煤质偏离设计值时，根据不同煤质调整拱下二次风倾斜角度。
通过在W型火焰炉拱下二次风室内设置调节叶片倾角摆动装置，调节拱下二次风进入炉膛的风向。当锅炉实际燃用煤质偏离设计值时，可根据不同煤质确定最佳拱下二次风倾斜角度，既能获得高的煤粉燃烧效率，同时又可防止因下倾角度过大引起的火焰冲刷冷灰斗，从而造成炉膛的严重结渣。拱下二次风在合适的倾斜角度下进入炉膛，可以延长火焰行程，下炉膛火焰充满度加强，可提高煤粉的燃尽效果。
双旋风式燃烧器由一个格条分配箱，二个旋风筒，二个主燃烧喷口，二个乏气挡板，二个乏气喷口和相应管道组成。一次风风粉混合物通过管道进入格条分配箱后，被分成两股相等的射流分别沿切线方向进入两个旋风筒中，在离心力作用下燃料被分离出来，煤粉浓度通过装地在乏气管内的乏气挡板调整，旋转强度通过装在主燃烧器内的消旋叶片调整。来自环形联箱的助燃二次风分为拱顶风和拱下水冷壁垂直墙面风。拱顶风又分为三股：一股通过与乏气喷口同心的喷口送入炉内(A),另一股通过与主燃烧器同心的喷口送入炉内(B)，还有一股用来助燃点火用油枪(C)。拱下二次风在垂直方向上又分为上(D)、中(E)、下(F)三股。G挡板为控制翼墙防结焦风。各股二次风的流量均可以用挡板来调整。炉膛上部布置屏式过热器，折焰角上部及前厅布置有高温过热器、高温再热器，再热汽温采用烟气挡板调节。每台炉风烟系统配有两台三分仓回转式空气预热器、两台动叶可调轴流式送风机、两台动叶可调轴流式引风机；二次风采用分级送风方式，通过炉膛拱上环行二次风箱内的不同挡板(A、B、C、D、E、F)控制风量。
实施例1
如图3所示，本实施例减少W型火焰锅炉NOx排放的方法，燃料采用分级燃烧的方式进行燃烧，具体包括：选取预定比例的易燃煤、无烟煤，利用易燃煤与氧气反应，成为第一级燃烧，其中易燃煤为烟煤或烟煤与贫煤的混合；第一阶段形成的高温烟气气氛，在高温烟气的裹挟下，引燃无烟煤，形成第二级燃烧，其中易燃煤种的挥发分含量高于无烟煤，且挥发分＞25％，烟煤：无烟煤的配比大于1:1；其中，入炉煤干燥无灰基挥发分含量保持在15％＜Vdaf＜20％，入炉煤低位发热量保持在20MJ/kg＜Qnet,ar＜22.5MJ/kg，烟煤、贫煤、无烟煤分级燃烧时，需要Vdaf＞10％。
本实施例中，充分利用W型火焰锅炉燃用无烟煤、着火距离长的特点，通过配比一定量的易燃煤种，在燃烧初期，充分利用易燃煤种挥发分高、活化能较小、着火温度低的特点，很快达到着火点，与氧气反应，成为第一级燃烧；第一阶段形成的高温烟气气氛，在高温烟气的裹挟下，引燃燃点较高、挥发分低的无烟煤，形成第二级燃烧。
这种分级燃烧方式也分为以下几种类型：一是，不同燃烧器燃烧不同的单一煤种，在炉内进行混合燃烧；二是，在炉前进行充分混合后，不同的燃烧器燃烧相同的混合煤种。通过控制煤种的比例，有利于炉内不同煤种的充分燃烧；保证炉内分级燃烧，降低炉内火焰中心温度，减少热力型NOx生成含量。
实施例2
本实施例减少W型火焰锅炉NOx排放的方法，在实施例1的基础上，为了改善锅炉下炉膛结焦情况，进而降低NOx的排放。翼墙纵向开4条通风缝隙向内吹二次风，翼墙处水冷壁管外径120.65mm,中心距为146.4mm，管子间隙为25.4mm，翼墙上部和下部管子外径69.85mm，通过变径管将两端连接，通风的四道通风带处的粗管更换为细管，管子间隙为76.55mm，通风带的高度设置为翼墙管子的总长度，或设置在翼墙上半部分。
翼墙纵向开4条通风缝隙向内吹二次风，翼墙处水冷壁管外径较大(120.65mm),中心距为146.4mm，管子间隙为25.4mm，而翼墙上部和下部管子外径较小(69.85mm)，原设计通过变径管将两端连接，只需将需要通风的四道通风带处的粗管更换为细管(将上部大小头位置下移)，管子间隙就可变宽为76.55mm，通风效果良好，可预防翼墙水冷壁管大面积结焦，增加翼墙防焦风优化方案。通风带的高度可设置为翼墙管子的总长度，也可仅设置在翼墙上半部分，通风带越长效果越明显。
采用这种方法翼墙卫燃带不须大面积去除，只需去除通风槽两侧各1根管上的卫燃带即可，对燃烧影响较小。此方案中，上部大小头位置下移后，根据水循环计算分析，可直接用同规格的光管，水循环计算是安全的。
减少卫燃带敷设面积
根据相似性理论，对于翼墙卫燃带处理意见建议如下：翼墙管水循环是安全的；若去除翼墙卫燃带，会使该部鳍片的鳍端温度接近600℃，易造成鳍片过热损坏。所以从锅炉的长期安全性出发一般不去除该处卫燃带。
卫燃带改造方案一
根据国内多台锅炉的实际运行锅炉设计、运行经验，结合本工程若今后运行煤质的情况(Vdaf≥15％)，卫燃带改造方案一实施(卫燃带的面积与最低不投油稳燃负荷有关，二者成反比关系)。预计最低不投油稳燃负荷≤45％BMCR。
卫燃带改造方案二
若本工程今后运行煤质的情况(Vdaf≤12％)，卫燃带改造可参考方案二(卫燃带的面积与最低不投油稳燃负荷有关，二者成反比关系)。预计最低不投油稳燃负荷≤40％BMCR
卫燃带改造方案三
若本工程今后运行煤质的情况(Vdaf≤12％)，结合业主的实际多方考虑，卫燃带改造可参考方案三(卫燃带的面积与最低不投油稳燃负荷有关，二者成反比关系)，预计最低不投油稳燃负荷≤40％BMCR。
实施后锅炉结焦状况得到了明显改善。原翼墙处不再有大块结焦，只有厚度不足50mm的松散焦块，不对机组安全运行造成威胁。前后墙结焦情况也得到了大幅改善，焦块厚度明显减小。NOx排放也下降了。
实施例4
本实施例减少W型火焰锅炉NOx排放的方法，在实施例1的基础上，所述的W型火焰锅炉配置四台磨煤机，烟煤与无烟煤比例为1:1；第一磨煤机、第三磨煤机上烟煤，单一煤种挥发分限制在20％～30％以内，第二磨煤机、第四磨煤机磨上无烟煤，即前、后墙各有一台磨煤机上纯烟煤，烟煤与无烟煤比例为1:1，第一磨煤机、第三磨煤机的磨出口温度为118℃，第三磨煤机的磨出口温度为109℃。
与四台磨煤机均磨纯烧无烟煤进行燃烧的方案相比，本实施例采用的方案，能够有效提高锅炉效率、降低减温水量、降低供电煤耗和NOx排放的优势。
实施例5
本实施例减少W型火焰锅炉NOx排放的方法，在实施例1的基础上，所述的W型火焰锅炉配置四台磨煤机，第一磨煤机、第二磨煤机、第三磨煤机、第四磨煤机上烟煤均磨烟煤、无烟煤混合煤，烟煤：无烟煤按照3︰1比例掺配。与四台磨煤机均磨纯烧无烟煤进行燃烧的方案相比，本实施例采用的方案，锅炉NOx排放下降明显，由1730mg/Nm3，降低至629mg/Nm3，下降约64％。
实施例6
本实施例减少W型火焰锅炉NOx排放的方法，在实施例1的基础上，所述的W型火焰锅炉配置四台磨煤机，第四磨煤机无烟煤，单一煤种挥发分限制在15％以下，第一磨煤机、第二磨煤机、第三磨煤机磨烟煤，单一煤种挥发分限制在20％～30％以内，烟煤：无烟煤按照3︰1比例掺配。
本实施例中，选取三台磨煤机上纯烟煤，优先启动这三台磨煤机。在热态启动中，优先启动掺有大比例烟煤的磨煤机，实现机组烟煤热态启动的目标。启磨顺序由对侧改为同侧。取消原来的主汽流量小于40％的限制。改进了暖磨方式。提前启动一次风机，在炉温较低的阶段，提前预暖热一次风管路及磨煤机。 在制粉系统启动投粉后，可以明显改善初期煤粉的着火，减少油枪助燃是时间。煤场中备有充足的启动烟煤，要求挥发分在30％，热值20000kJ/kg以上。
与四台磨煤机均磨纯烧无烟煤进行燃烧的方案相比，本实施例采用的方案NOx排放下降明显，由1730mg/Nm3，降低至629mg/Nm3，下降约64％。随着炉内烟煤比例的提高，炉内火焰的强度减弱，中心火焰温度下降，有利于减轻热力型NOx生成。
实施例7
本实施例减少W型火焰锅炉NOx排放的方法，在实施例1的基础上，所述的W型火焰锅炉配置四台磨煤机，第一磨煤机、第二磨煤机、第三磨煤机、第四磨煤机上烟煤均磨磨煤无烟煤、贫煤、烟煤的混合煤，磨煤无烟煤︰贫煤︰烟煤＝2︰4︰4比例掺配。
与四台磨煤机均磨纯烧无烟煤进行燃烧的方案相比，本实施例采用的方案NOx排放下降明显，由1730mg/Nm3，降低至630mg/Nm3，下降约64％。
实施例8
本实施例减少W型火焰锅炉NOx排放的方法，在实施例1的基础上，锅炉改造实现最优的F风射流角度，达到增加煤粉行程，降低飞灰可燃物。加强下拱区域的吸热量，降低整体炉膛高温区域的温度水平，减少热力型NOx。
所述配风方式优化具体包括：
获取锅炉在预定的煤种和负荷下，在不同的F层二次风下倾角度的运行状况，其中所述的运行状况至少包括：省煤器出口烟气的NOx、CO、O2；空预器出口烟气的NOx、CO、O2；锅炉热效率；入炉煤工业、元素分析；飞灰、炉渣取样分析；省煤器出口烟气温度；空预器出口烟气温度；原煤取样；环境温度、湿度及大气压；
对获取的锅炉的运行状况进行分析，确定F风下倾角度和D、E风开度为：
后墙：由左至右分别对应燃烧器D1、燃烧器A1、燃烧器D2、燃烧器燃烧器A2、燃烧器D3、燃烧器A3、燃烧器D4、燃烧器A4、燃烧器D5、燃烧器A5、燃 烧器D6、燃烧器A6的F风下倾角度：25、25、5、5、30、30、30、30、5、5、25、25；E风开度：25、25、5、20、20、20、20、20、5、5、10、10；D风开度：5、5、5、5、5、5、5、5、5、5、5、5；
前墙：由左至右分别对应燃烧器C1、燃烧器B1、燃烧器C2、燃烧器B2、燃烧器C3、燃烧器B3、燃烧器C4、燃烧器B4、燃烧器C5、燃烧器B5、燃烧器C6、燃烧器B6的F风下倾角度：25、25、5、5、30、30、30、30、5、5、25、25；E风开度：25、25、5、20、20、20、20、20、5、5、10、10；D风开度：5、5、5、5、5、5、5、5、5、5、5、5。
也即如下表：
本实施例还包括在拱上设有SOFA喷口，前后墙各四个，其中三三对冲，前墙右侧和后墙左侧分别设置一个喷口的方式布置。
由于锅炉再热器存在较为严重的超温现象，平时运行采用停运超温区域火嘴的方式来解决再热器超温问题。
认为锅炉中间位置能量比较集中，通过调整F风下倾角度和F风的配风的 方式来缓解这种症状。
F风下倾角度和D、E风开度采用上表所述的配方方式，这样的运行方式对降低再热器壁温和降低飞灰含碳量都有比较好的效果。
F层二次风下倾可调导流挡板对降低飞灰含碳量有明显的效果，负荷越大，效果越好，325MW负荷时F风下倾30°飞灰含碳量可以下降10.82％，300MW负荷时F风下倾20°飞灰含碳量可以下降3.13％，260MW负荷时F风下倾20°飞灰含碳量可以下降2.72％，如果整体调整下，下倾20°对降低飞灰含碳量的效果比较好。
本实施例中，省煤器出口烟气的NOx、CO、O2测量采用网格法，每侧烟道取五个测点，每个烟道混合成一个烟气样进行分析，每侧空预器出口烟气成分取烟道的算术平均值，锅炉排烟烟气成分取2个烟道的算术平均值；
空预器出口烟气的NOx、CO、O2测量同样采用网格法，每侧烟道取五个测点，每个烟道混合成一个烟气样进行分析，每侧空预器出口烟气成分取烟道的算术平均值，锅炉排烟烟气成分取2个烟道的算术平均值；
省煤器出口烟气温度采用网格法测量，每侧取各测量点的算术平均作为出口平均烟气温度；
空预器出口烟气温度测量采用网格法，共2个烟道，每侧空预器出口平均烟气温度取测量点的算术平均值。
上述各实施例中，锅炉热效率计算公式如下：
式中：
ηg——锅炉热效率，％；
Hf——燃料应用基低位发热量，kJ/kg；
B——对应每千克入炉燃料总的输入物理热，kJ/kg；
L——锅炉每千克入炉燃料总的热损失，根据本锅炉情况按下式计算：
L＝LUC+L'G+Lmf+LH+LMA+Lco+Lβ+LUN
LUC—灰渣中未燃尽碳热损失，kJ/kg；
L’G—干烟气热损失，kJ/kg；
Lmf—入炉燃料中水分引起的热损失，kJ/kg；
LH—氢燃烧生成水分引起的热损失，kJ/kg；
LMA—空气中水分引起的热损失，kJ/kg；
LCO—由于生成一氧化碳而造成的热损失，kJ/kg；
Lβ—表面辐射和对流的热损失，kJ/kg；
LUN—不可测量热损失(按锅炉厂设计值取常数)，kJ/kg。
上述各实施例中，在335MW负荷下，送风量控制在241m3/s，运行氧量1.83％以上；在300MW负荷下，送风量控制在222m3/s，运行氧量2.58％以上。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种减少W型火焰锅炉NOx排放的方法，其特征在于，燃料采用分级燃烧的方式进行燃烧，具体包括：选取预定比例的易燃煤、无烟煤，利用易燃煤与氧气反应，成为第一级燃烧，其中易燃煤为烟煤或烟煤与贫煤的混合；第一阶段形成的高温烟气气氛，在高温烟气的裹挟下，引燃无烟煤，形成第二级燃烧，其中易燃煤种的挥发分含量高于无烟煤，且挥发分＞25％，烟煤：无烟煤的配比大于1:1；其中，入炉煤干燥无灰基挥发分含量保持在15％＜Vdaf＜20％，入炉煤低位发热量保持在20MJ/kg＜Qnet,ar＜22.5MJ/kg，烟煤、贫煤、无烟煤分级燃烧时，需要Vdaf＞10％。
2.根据权利要求1所述的减少W型火焰锅炉NOx排放的方法，其特征在于，翼墙纵向开4条通风缝隙向内吹二次风，翼墙处水冷壁管外径120.65mm,中心距为146.4mm，水冷壁管的管子间隙为25.4mm，翼墙上部和下部管子外径69.85mm，水冷壁管和翼墙上部和下部管子通过变径管连接，通风的四道通风带处的水冷壁管的外径小于120.65mm，通风的四道通风带处的水冷壁管的管子间隙为76.55mm，通风带的高度设置为翼墙管子的总长度，或设置在翼墙上半部分。
3.根据权利要求1所述的减少W型火焰锅炉NOx排放的方法，其特征在于，所述的W型火焰锅炉配置四台磨煤机，烟煤与无烟煤比例为1:1；第一磨煤机、第三磨煤机上烟煤，单一煤种挥发分限制在20％～30％以内，第二磨煤机、第四磨煤机磨上无烟煤，即前、后墙各有一台磨煤机上纯烟煤，烟煤与无烟煤比例为1:1，第一磨煤机、第三磨煤机的磨出口温度为118℃，第三磨煤机的磨出口温度为109℃；或
第一磨煤机、第二磨煤机、第三磨煤机、第四磨煤机上烟煤均磨烟煤、无烟煤混合煤，烟煤：无烟煤按照3︰1比例掺配。
4.根据权利要求1所述的减少W型火焰锅炉NOx排放的方法，其特征在于，所述的W型火焰锅炉配置四台磨煤机，第四磨煤机无烟煤，单一煤种挥发分限制在15％以下，第一磨煤机、第二磨煤机、第三磨煤机磨烟煤，单一煤种挥发分限制在20％～30％以内，烟煤：无烟煤按照3︰1比例掺配；
优先启动第一磨煤机、第二磨煤机、第三磨煤机三台磨煤机，启磨顺序为同侧，提前启动一次风机，要求挥发分在30％，热值20000kJ/kg以上。
5.根据权利要求1所述的减少W型火焰锅炉NOx排放的方法，其特征在于，所述的W型火焰锅炉配置四台磨煤机，第一磨煤机、第二磨煤机、第三磨煤机、第四磨煤机上烟煤均磨磨煤无烟煤、贫煤、烟煤的混合煤，磨煤无烟煤︰贫煤︰烟煤＝2︰4︰4比例掺配。
6.根据权利要求1所述的减少W型火焰锅炉NOx排放的方法，其特征在于，在炉膛高度约1/3处，前墙和后墙向内形成炉拱，拱上布置有2×12个双旋风燃烧器；下炉膛前后墙上设置有二次风室，通过隔板分为拱上二次风室和拱下二次风室，在拱下二次风室内根据燃烧器的位置和数量用纵向隔板分隔形成独立的二次风室，前、后墙各十二个独立风室；双旋风燃烧器和独立风室一一对应，其中前墙由左至右依次为燃烧器C1、燃烧器B1、燃烧器C2、燃烧器B2、燃烧器C3、燃烧器B3、燃烧器C4、燃烧器B4、燃烧器C5、燃烧器B5、燃烧器C6、燃烧器B6；后墙由左至右依次为燃烧器D1、燃烧器A1、燃烧器D2、燃烧器燃烧器A2、燃烧器D3、燃烧器A3、燃烧器D4、燃烧器A4、燃烧器D5、燃烧器A5、燃烧器D6、燃烧器A6；拱下二次风在垂直方向上又分为上(D)、中(E)、下(F)三股，各股二次风的流量均用挡板来调整，通过炉膛拱上环行二次风箱内的不同挡板(A、B、C、D、E、F)控制风量；
所述配方方式优化具体包括：
获取锅炉在预定的煤种和负荷下，在不同的F层二次风下倾角度的运行状况，其中所述的运行状况至少包括：省煤器出口烟气的NOx、CO、O2；空预器出口烟气的NOx、CO、O2；锅炉热效率；入炉煤工业、元素分析；飞灰、炉渣取样分析；省煤器出口烟气温度；空预器出口烟气温度；原煤取样；环境温度、湿度及大气压；
对获取的锅炉的运行状况进行分析，确定F风下倾角度和D、E风开度为：
后墙：由左至右分别对应燃烧器D1、燃烧器A1、燃烧器D2、燃烧器燃烧器A2、燃烧器D3、燃烧器A3、燃烧器D4、燃烧器A4、燃烧器D5、燃烧器A5、燃烧器D6、燃烧器A6的F风下倾角度：25、25、5、5、30、30、30、30、5、5、25、25；E风开度：25、25、5、20、20、20、20、20、5、5、10、10；D风开度：5、5、5、5、5、5、5、5、5、5、5、5；
前墙：由左至右分别对应燃烧器C1、燃烧器B1、燃烧器C2、燃烧器B2、燃烧器C3、燃烧器B3、燃烧器C4、燃烧器B4、燃烧器C5、燃烧器B5、燃烧器C6、燃烧器B6的F风下倾角度：25、25、5、5、30、30、30、30、5、5、25、25；E风开度：25、25、5、20、20、20、20、20、5、5、10、10；D风开度：5、5、5、5、5、5、5、5、5、5、5、5。
7.根据权利要求1所述的减少W型火焰锅炉NOx排放的方法，其特征在于，所述的预定负荷下，不同的F风下倾角度的情况具体包括：(1)在325MW负荷下，F风下倾角度0゜、10゜、15゜、20゜、30゜下锅炉运行状况；(2)在300MW负荷下，F风下倾角度5゜、10゜、20゜、30゜下锅炉运行状况；(3)在260MW负荷下，F风下倾角度5゜、10゜、20゜、30゜下锅炉运行状况。
8.根据权利要求7所述的减少W型火焰锅炉NOx排放的方法，其特征在于，还包括在拱上设有SOFA喷口，前后墙各四个，其中三三对冲，前墙右侧和后墙左侧分别设置一个喷口的方式布置。
9.根据权利要求1所述的减少W型火焰锅炉NOx排放的方法，其特征在于，省煤器出口烟气的NOx、CO、O2测量采用网格法，每侧烟道取五个测点，每个烟道混合成一个烟气样进行分析，每侧空预器出口烟气成分取烟道的算术平均值，锅炉排烟烟气成分取2个烟道的算术平均值；
空预器出口烟气的NOx、CO、O2测量同样采用网格法，每侧烟道取五个测点，每个烟道混合成一个烟气样进行分析，每侧空预器出口烟气成分取烟道的算术平均值，锅炉排烟烟气成分取2个烟道的算术平均值；
空预器出口烟气温度测量采用网格法，共2个烟道，每侧空预器出口平均烟气温度取测量点的算术平均值。
10.根据权利要求1所述的减少W型火焰锅炉NOx排放的方法，其特征在于，在335MW负荷下，送风量控制在241m3/s，运行氧量1.83％以上；在300MW负荷下，送风量控制在222m3/s，运行氧量2.58％以上。
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