W型火焰锅炉低氮改造方案

W型火焰锅炉低氮改造方案

一、改造目标

降低W型火焰锅炉的NOx排放浓度，满足环保超低排放要求（如NOx≤50mg/m³），同时保证锅炉的安全稳定运行和高效燃烧。

二、改造技术路线

1. 低氮燃烧器改造

• 改造内容：

• 更换为新型低氮燃烧器，如浓淡分离燃烧器、旋流煤粉浓缩燃烧器等，提高一次风煤粉浓度，降低一次风速，增强煤粉气流卷吸高温烟气的能力，有利于煤粉着火和稳定燃烧。

• 优化燃烧器喷口布置，实现燃料和空气的分级燃烧。例如，将燃烧器的一次风喷口集中并排布置，二次风喷口部分集中布置于一次风的两侧，形成一次风与二次风分离、二次风分成两级逐步携带一次风粉下行的低NOx燃烧器布置方式。

• 效果：

• 降低火焰中心温度，减少热力型NOx的生成。

• 延长煤粉在炉内的停留时间，提高燃烧效率。

2. 空气分级燃烧技术

• 改造内容：

• 在炉膛不同高度布置分级风，如底部二次风、偏置二次风、上部OFA（燃尽风）和空间分离的S-OFA等，将炉膛分成燃烧区、NOx还原区和燃尽区。

• 合理控制每个区域的过量空气系数，在燃烧区实现缺氧燃烧，生成还原性气体（如CO、H₂等），将NOx还原为N₂；在燃尽区补充足够的空气，确保燃料完全燃烧。

• 效果：

• 有效降低NOx排放，同时提高燃烧效率。

• 减轻炉膛结渣和高温腐蚀。

3. 燃尽风（OFA）布置优化

• 改造内容：

• 在下炉膛出口上方布置燃尽风，距离分隔屏一定距离（如3m），燃尽风水平或下倾喷入炉膛。

• 燃尽风喷口采用内直流与外旋流风相结合的方式，中心直流风轴向速度高、刚性大，能直接穿透上升的烟气进入炉膛中心；外圈气流是旋转气流，离开喷口后向四周扩散，使燃尽风与靠近炉膛水冷壁附近的上升烟气进行混合。

• 效果：

• 增强烟气气流的后期扰动，促进煤粉气流的燃尽。

• 降低炉膛出口的NOx浓度和飞灰可燃物含量。

4. 烟气再循环技术

• 改造内容：

• 在引风机之后抽取部分冷炉烟，通过再循环系统将烟气注入送风机入口处，与新鲜空气混合后再次进入燃烧室参与燃烧。

• 冷炉烟的掺入将降低二次风的整体氧量，便于下炉膛的氧量控制，同时降低燃烧室内的温度，减少NOx的生成。

• 效果：

• 显著降低燃烧室内的温度和氧浓度，有效抑制NOx的形成。

• 提高锅炉效率，减少燃料消耗。

5. 卫燃带优化

• 改造内容：

• 减少下炉膛卫燃带的敷设面积，降低炉膛温度水平，减少热力型NOx的生成。

• 根据煤质特性，合理调整卫燃带的数量和位置，确保锅炉的稳定燃烧和高效运行。

• 效果：

• 降低炉膛出口烟气温度，减少NOx生成。

• 减轻炉膛结渣和高温腐蚀。

6. 智能控制系统

• 改造内容：

• 安装智能控制系统，实时监测锅炉的运行参数（如燃烧温度、氧浓度、烟气成分等）。

• 根据监测结果自动调节燃烧器的运行参数（如燃料供应量、空气流量、燃尽风比例等），确保锅炉在最佳状态下运行。

• 效果：

• 实现低氮燃烧的精准控制，提高燃烧效率。

• 降低运行成本，提高锅炉的可靠性和稳定性。

三、改造效果预期

• NOx排放浓度：通过低氮燃烧器改造、空气分级燃烧技术、燃尽风布置优化和烟气再循环技术等措施的综合应用，可将W型火焰锅炉的NOx排放浓度降低至50mg/m³以下，满足环保超低排放要求。

• 燃烧效率：通过优化燃烧组织和空气分级燃烧技术，可提高煤粉的燃尽率，降低飞灰可燃物含量，提高锅炉效率。

• 运行稳定性：智能控制系统的应用可实现低氮燃烧的精准控制，提高锅炉的可靠性和稳定性，减少运行故障和停机时间。