[00111759]空气分级低NOx燃烧技术锅炉变负荷特性研究

我国在2013年发布了全球最严格的大气污染物排放标准。国华采用第三代超低NOx燃烧技术对锅炉加以改造。改造后出现了不能满足2%BMCR的变负荷速度、变负荷时容易出现严重的汽温、汽压超调现象。 本项目以宁海3号炉为对象,研究如何在第三代低NOx燃烧技术条件下、既保证机组安全和排放标准,又能最大限度地提高锅炉的变负荷速度,以满足电网安全的最低要求。项目研究的主要内容包括： 1)低氧燃烧锅炉与机组的参数匹配; 2)低氧燃烧锅炉的动态特性; 3)低氧条件下强化燃烧的技术; 4)低氧条件下快速给氧锅炉变负荷特性; 5)快速燃料入炉技术的研究; 6)SOFA风对锅炉特性的影响及其优化控制; 7)快速变负荷条件下的NOx排放动态特性; 8)快速变负荷条件下的锅炉汽温控制技术; 9)NOx排放与变负荷相互平衡的运行模式。 在该锅炉上发现了变负荷过程中的行为特性和变负荷速率下降的原因,揭示了主燃区燃烧温度变化是影响锅炉产汽能力的主要因素,为提高机组变负荷能力提供了理论依据。 1)发现了亚临界锅炉水冷壁吸热量的变化速率是决定锅炉负荷变化速率的主控因素。 2)实现强化主燃区燃烧和下炉膛传热的手段,能够在提高负荷变化速率的同时实现锅炉NOx低排放、蒸汽参数稳定的多目标综合优化。 3)开发了通过改变主燃区和燃尽区风量的手段来调节上、下炉膛燃烧份额分配的方法,有效的解决了大负荷连续变化的汽温控制问题。 该项目实现了锅炉在全工况下的安全、高效和超低Nox运行。在汽温不超限,排放达标的前提下,实现了机组变负荷速率达到两个细则要求的目的。该成果已在宁海、台山等电厂应用,2013～2014年度直接经济效益达2221.5万元,并可进一步在神华和国华系统内推广,实现燃煤机组的安全、高效和超低Nox运行,从脱硝成本、环保效益以及社会影响等多方面产生综合效益。 2015年5月21日,中国电机工程学会在北京组织召开了“空气分级低Nox燃烧技术锅炉变负荷特性研究”技术鉴定会,由岳光溪院士任鉴定委员会主任,来自清华大学、华北电力大学、中国电力工程顾问集团等机构的知名专家组成的鉴定委员会认为,项目深入研究和掌握了空气分级低Nox燃烧技术锅炉变负荷过程中燃烧、传热的动态变化特性,所开发的亚临界切圆燃烧烟煤锅炉空气分级低Nox燃烧变负荷优化运行技术整体上达到了国内领先水平。