宜興(xing)電廠(chang)是該地區(qu)的(de)主要集中供熱(re)熱(re)源企業，這兩臺機(ji)組擔負著大部(bu)分的(de)供熱(re)任務。機(ji)組在2004年正式運(yun)營(ying)至今(jin)。由于該地區(qu)對氮氧(yang)化物的(de)排放有限(xian)制要求(qiu)，而(er)且有環保(bao)收(shou)費，所(suo)以(yi)電廠(chang)希望能夠降(jiang)低Nox的(de)排放量，減少(shao)環保(bao)費用，同時改善鍋爐燃燒狀況，提高鍋爐效率。阿(a)米那公司綜合考(kao)慮了(le)業主的(de)需求(qiu)，制定了(le)經(jing)濟、有效的(de)改造方案，最終(zhong)獲得了(le)該項(xiang)目的(de)合同。

宜興電廠(chang)#8和#9鍋(guo)爐(lu)(lu)由哈(ha)爾濱鍋(guo)爐(lu)(lu)廠(chang)提(ti)供，自然循環(huan)、中(zhong)間再熱、單(dan)爐(lu)(lu)膛、中(zhong)間倉儲(chu)式，四角切圓煤(mei)粉爐(lu)(lu)，過熱蒸汽量80/h。鍋(guo)爐(lu)(lu)通過兩臺球磨機向四層(ceng)燃燒器供應煤(mei)粉，且在主風箱之上布置了具有高(gao)風粉比的三(san)次風。 燃燒煤(mei)種為煙煤(mei)。

存在的問題

1 氮氧化物(wu)排(pai)放超標(biao)，排(pai)放濃(nong)度約500mg/Nm3；

2 存(cun)在較嚴重的(de)結(jie)焦現象，尤其在一/三(san)次風(feng)噴口周圍；

3 部分燃燒器筒(tong)身有(you)超溫現象。

改造后效果

經過阿(a)米那公司的改(gai)造，結果(guo)如下：

改造前 改造后(承諾) 改造后(實際)
Nox 520mg/Nm3 300mg/Nm3 260mg/Nm3
UBC 2.1% 1.7% 1.5%

同(tong)(tong)時(shi)結焦現(xian)象和筒身超溫現(xian)象得到了很好的解決，并取(qu)得了客戶的認同(tong)(tong)。

鍋爐主要設計參數及燃煤特性

主要設計參數

工程內容

根據改造目的和(he)現場實際(ji)情況，綜合考慮各種因素(su)，采(cai)用(yong)我公司的NO70系列的技術和(he)產品為其量身(shen)定(ding)做(zuo)了解決方(fang)案(an)，具體(ti)范圍如(ru)下：

1 主風箱改造 針對客戶的(de)具體情況，設計了新(xin)(xin)的(de)一次風及二(er)次風噴口，并重新(xin)(xin)調整各(ge)燃燒器(qi)噴口的(de)位置。

2 分(fen)離(li)式(shi)燃(ran)盡(jin)風(feng)(feng)(feng)(feng)(SOFA)風(feng)(feng)(feng)(feng)箱帶改造 SOFA管道(dao)與主二次風(feng)(feng)(feng)(feng)管道(dao)相連，抽取(qu)部分(fen)二次風(feng)(feng)(feng)(feng)送至SOFA噴(pen)口。根(gen)據計算，分(fen)離(li)式(shi)燃(ran)盡(jin)風(feng)(feng)(feng)(feng)(SOFA)的(de)噴(pen)口布置在主燃(ran)燒區上方。新設計添(tian)加的(de)燃(ran)盡(jin)風(feng)(feng)(feng)(feng)風(feng)(feng)(feng)(feng)箱帶布置于主風(feng)(feng)(feng)(feng)箱上方，并圍繞整個爐膛。

3 新(xin)增風(feng)(feng)道(dao)及支(zhi)吊(diao) 所有(you)自二次風(feng)(feng)箱至SOFA噴口的連(lian)接(jie)風(feng)(feng)道(dao)以(yi)及風(feng)(feng)道(dao)的支(zhi)吊(diao)件由阿米那公司(si)設計提(ti)供。

4 SOFA風(feng)水冷壁(bi)開孔(kong)及(ji)所需彎管和密(mi)封(feng) 新增SOFA風(feng)處(chu)水冷壁(bi)的開孔(kong)及(ji)開孔(kong)處(chu)密(mi)封(feng)部(bu)件由阿(a)米那公司設計提(ti)供。

5 空氣測(ce)量系統 新型的(de)測(ce)量裝(zhuang)置(zhi)，準確(que)的(de)檢測(ce)風量的(de)變(bian)化。

6 控(kong)制(zhi)系統修(xiu)改(gai) 為(wei)了保證新的燃燒(shao)系統的正確運(yun)行(xing)，業(ye)主需要對燃燒(shao)系統所(suo)相關(guan)的控(kong)制(zhi)設置進行(xing)修(xiu)改(gai)：

燃(ran)盡風(feng)(feng)風(feng)(feng)門(men)(men)擋(dang)板控制(zhi)；一/二風(feng)(feng)門(men)(men)擋(dang)板控制(zhi)；O2 控制(zhi)

現有O2控制曲線需根據現場調試(shi)結果進(jin)行相應調整。阿米那公司安裝風量(liang)測試(shi)設(she)備，數據顯示在DCS系統中；提供風門(men)控制導則，指(zhi)導電(dian)廠在邏輯保護中進(jin)行修改。

阿米(mi)那公(gong)司提供(gong)現場的(de)安(an)裝指導，并為電廠的(de)運行(xing)維護(hu)人(ren)員(yuan)提供(gong)培訓，使熟練掌握對新燃燒系統(tong)的(de)運行(xing)調整。

計算機流體模擬(CFD)結果

阿(a)米那公司(si)為(wei)該項目改造前(qian)后分別做(zuo)了CFD的(de)模擬，從仿真結果上看(kan)，阿(a)米那的(de)改造方案使鍋爐(lu)運行(xing)的(de)狀況(kuang)，得到了很(hen)大的(de)改善：

爐膛溫度

從圖中可以看(kan)出，爐膛出口的排煙溫(wen)(wen)度沒有變化，保證鍋爐參數不變；控(kong)制(zhi)爐膛內的高(gao)溫(wen)(wen)點，有效的減少熱力(li)型Nox的生成。

氮氧化物(Nox)的濃度

從圖中(zhong)可以看(kan)出(chu)(chu)(chu)，未改(gai)造(zao)(zao)前(qian)，在(zai)(zai)(zai)主(zhu)燃(ran)(ran)燒區產(chan)生(sheng)大量(liang)(liang)的(de)Nox，經(jing)過原有的(de)OFA得到很小程(cheng)度(du)(du)的(de)減(jian)少，在(zai)(zai)(zai)爐(lu)膛(tang)出(chu)(chu)(chu)口處(chu)Nox的(de)濃(nong)度(du)(du)是很高的(de)；改(gai)造(zao)(zao)后，雖然在(zai)(zai)(zai)主(zhu)燃(ran)(ran)燒區也(ye)產(chan)生(sheng)了大量(liang)(liang)的(de)Nox，但(dan)是由于在(zai)(zai)(zai)主(zhu)燃(ran)(ran)燒區氧(yang)氣(qi)濃(nong)度(du)(du)降低，氧(yang)化(hua)性(xing)氛圍減(jian)弱，且(qie)溫(wen)度(du)(du)降低，濃(nong)度(du)(du)相比于改(gai)造(zao)(zao)前(qian)大大減(jian)小，在(zai)(zai)(zai)經(jing)過過燃(ran)(ran)區時(shi)(shi)，由于還原性(xing)的(de)作(zuo)用，NOx在(zai)(zai)(zai)爐(lu)膛(tang)出(chu)(chu)(chu)口處(chu)的(de)NOx濃(nong)度(du)(du)下降時(shi)(shi)非常明顯的(de)。

爐內流場分布

改造(zao)后，改善了爐內流場的(de)分布(bu)狀況，促進空氣與可(ke)燃(ran)(ran)(ran)物間的(de)混合，并(bing)保持(chi)火焰中心(xin)不發(fa)生偏移。引入分離式(shi)燃(ran)(ran)(ran)盡(jin)風(feng)，加速上升煙氣的(de)擾動，促進可(ke)燃(ran)(ran)(ran)物隨(sui)煙氣上升過程(cheng)中的(de)再次充(chong)分燃(ran)(ran)(ran)燒。

大顆粒碳在爐膛內軌跡

經過(guo)改(gai)造，增加了爐內(nei)空氣場的擾動，更多的碳粒(li)會隨煙(yan)氣的上升而向(xiang)上運動，減少(shao)降到灰斗的幾率(lv)，同時(shi)會帶動熱量與上方的換熱元件進行熱交換。

未燃燼碳(UBC)的沉積率

圖中表明，在經過改造之(zhi)后，主燃燒(shao)(shao)區(qu)產(chan)生的未燃盡碳會在過燃區(qu)充分燃燒(shao)(shao)，而不是隨(sui)煙(yan)氣(qi)帶出(chu)，或沉積到灰(hui)斗，這(zhe)樣使(shi)燃燒(shao)(shao)效(xiao)率(lv)提高，進(jin)而提高鍋爐的熱(re)效(xiao)率(lv)。

項目總結

宜興項(xiang)目是(shi)阿(a)米那公司在(zai)國(guo)內的(de)(de)(de)第(di)一個成(cheng)功案(an)例(li)，不僅在(zai)超額完(wan)成(cheng)了(le)(le)在(zai)技術(shu)協議中所保證(zheng)關于NOx排(pai)放(fang)(fang)和UBC的(de)(de)(de)要求(qiu)，而且使爐(lu)膛出口(kou)的(de)(de)(de)氧量減(jian)小(xiao)，減(jian)小(xiao)了(le)(le)排(pai)煙(yan)熱損(sun)失，提高了(le)(le)鍋(guo)爐(lu)的(de)(de)(de)熱效率(lv)，而且保證(zheng)鍋(guo)爐(lu)的(de)(de)(de)其它(ta)運行(xing)數據保持原來的(de)(de)(de)良好的(de)(de)(de)狀態(tai)。通過(guo)改造，使該鍋(guo)爐(lu)的(de)(de)(de)Nox排(pai)放(fang)(fang)達到了(le)(le)國(guo)家標準，減(jian)少了(le)(le)相當數量的(de)(de)(de)環保收費，并在(zai)現(xian)階段避免(mian)安裝昂貴的(de)(de)(de)SCR系(xi)統；優化了(le)(le)燃(ran)燒狀況，提高鍋(guo)爐(lu)效率(lv)，使燃(ran)煤適應性更廣。阿(a)米那公司希望能在(zai)全(quan)國(guo)推廣此項(xiang)技術(shu)，為國(guo)家的(de)(de)(de)環保計劃、降低(di)NOx排(pai)放(fang)(fang)貢獻自己的(de)(de)(de)力量，并保證(zheng)鍋(guo)爐(lu)的(de)(de)(de)安全(quan)、穩定、經(jing)濟運行(xing)，為企業(ye)降低(di)成(cheng)本，取得(de)更好的(de)(de)(de)經(jing)濟效益而努力。

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