300 MW燃煤锅炉低氮燃烧器改造及试验研究

王彦菊，刘建航，杨志杰，刘学书，马国智

（国家能源菏泽发电有限公司，山东 菏泽 274032）

0 引言

为响应国家“节能减排”政策号召［1-2］，在保证改造后锅炉安全运行且锅炉效率达到性能要求的前提下［3-4］，需积极对燃煤机组锅炉进行低氮燃烧改造。本文通过更换低氮燃烧器，新增燃尽风（OFA）燃烧器，进行空气分级、布置分级风、乏气风等一系列措施，起到降低NOx排放的效果，尤其是解决中低负荷（240 MW及以下）时氮氧化物排放浓度高的问题，减轻了脱硝、脱硫系统运行压力，达到了火电机组排放标准。

1 机组概况

某300 MW机组锅炉为亚临界、一次中间再热、自然循环加内螺纹管、单炉膛、全悬吊、平衡通风、W型火焰、露天布置、固态排渣燃煤汽包炉，布置6台给煤机，炉后尾部标高12.42 m，布置两台三分仓回转式空气预热器［5］，原设计在炉膛前后火拱上分三排布置了24组狭缝式燃烧器，锅炉燃烧系统参数如表1所示。

表1 燃烧系统设计参数

为摸清该机组锅炉内部燃烧状况和NOx生成特性，对其进行锅炉热态性能模拟试验，试验工况及测试数据如表2所示。

表2 试验工况及测试数据

由表2分析可以发现，锅炉主要存在两个方面的问题：满负荷下锅炉NOx排放量高达1 282.77 mg/Nm3（O2=6%）；锅炉燃烧效率较低。

2 解决方案

针对锅炉燃烧系统存在的问题，在不影响锅炉总体性能的前提下，进行低氮燃烧器改造［6-7］，改造后前后拱共布置12个燃烧器单元，上炉膛新增16个OFA燃烧器，下炉膛前后墙共布置24个分级风喷口。

为降低锅炉NOx排放值采取的主要措施：将乏气风引到炉拱下方，提高主燃烧区的燃烧稳定性；……