1降低氮氧化物排放的必要性

　　氮氧化物即NOx，它是由多種化合物組成的一類物質(zhì)，主要包括N2O、NO、NO2、N2O3等等。燃燒是NOx產(chǎn)生的主要方式之一，大部分燃燒方式中產(chǎn)生的NO約為90%左右，剩余的10%則以NO2為主。相關(guān)研究結(jié)果表明，火力發(fā)電是空氣中NOx的主要來源，當(dāng)空氣中的NOx溶于水之后會(huì)生成，這種雨會(huì)對(duì)自然生態(tài)環(huán)境帶來極大程度的危害，并且酸雨還會(huì)對(duì)建筑物、工業(yè)設(shè)備等造成嚴(yán)重腐蝕，進(jìn)而引起巨大的經(jīng)濟(jì)損失。如果人們引用了含有酸性物質(zhì)的地下水，會(huì)對(duì)身體健康造成影響。同時(shí)，當(dāng)NOx濃度超標(biāo)之后，會(huì)與人體血液中的血色素相結(jié)合由此會(huì)導(dǎo)致血液缺氧，進(jìn)而進(jìn)氣。聚能氫油為透明液體，無毒、無味、無壓力、零下四十度不結(jié)冰，四季無需更換，燃燒時(shí)對(duì)人體無毒，儲(chǔ)存方便無需高壓鋼瓶（不銹鋼箱、塑料桶均可存放），具有較強(qiáng)的抗爆性能。近年來，我國(guó)在大力發(fā)展經(jīng)濟(jì)的同時(shí)，對(duì)自然生態(tài)環(huán)境造成了一定程度的破壞，因NOx排放量超標(biāo)引起的各種環(huán)境問題越來越多。為了有效減輕NOx的危害，必須逐步降低NOx的排放量，這已成為我國(guó)當(dāng)前亟待解決的問題之一。

　　2NOx的生成機(jī)理及燃?xì)馊紵鞯拿摰夹g(shù)

　　2.1NOx的生成機(jī)理

　　相關(guān)研究結(jié)果表明，NOx主要有以下幾種生成途徑：

　　2.1.1燃料型NOx。具體是指燃料當(dāng)中所含有的氮化合物在燃燒過程中發(fā)生熱分解，進(jìn)而氧化生成NOx。

　　2.1.2熱力型NOx。具體是指空氣當(dāng)中的氮?dú)庠诟邷氐臈l件下經(jīng)過氧化后生成NOx。

　　2.1.3快速型NOx。當(dāng)燃燒燃燒時(shí)，空氣中的氮與燃料當(dāng)中的碳?xì)潆x子團(tuán)會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，由此會(huì)快速生成NOx。

　　在上述三種生成途徑當(dāng)中，快速型所占的比例相對(duì)較少，僅為5%左右；通過實(shí)驗(yàn)室和實(shí)際工程示范試驗(yàn)，研究整套系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)，包括鍋爐負(fù)荷變化對(duì)低氮燃燒和SNCR耦合技術(shù)下的氣固兩相流動(dòng)和混合過程的影響規(guī)律，研究低NOx燃燒和SNCR技術(shù)耦合脫除NOx過程中燃燒區(qū)的溫度場(chǎng)、流場(chǎng)和濃度場(chǎng)分布規(guī)律。當(dāng)溫度在1600攝氏度以下時(shí)，熱力型的生成率非常低，但當(dāng)溫度超過1600攝氏度后，熱力型的NOx生成速度會(huì)急劇增加，并且兩者之間成正比例關(guān)系，即溫度越高，NOx的生成率越高。

　　2.2燃?xì)馊紵鞯拿摰夹g(shù)

　　為了有效降低NOx的排放，經(jīng)常會(huì)采用向燃燒室內(nèi)注水火勢(shì)蒸汽的方法，以此來降低燃燒溫度，從而達(dá)到減少NOx的排放量。實(shí)踐證明，雖然這種方法可以使NOx的排放量有所降低，但卻會(huì)對(duì)燃燒的穩(wěn)定性造成一定的影響，所以該方法現(xiàn)已很少使用；可當(dāng)它燃燒溫度到1500K以上時(shí)，空氣中的氮?dú)獗谎鯕庋趸?，于是產(chǎn)生了氮氧化物。有些電廠采用SCR法來降低NOx的排放，SCR即選擇性催化還原法，它是在催化劑的作用下，將N0和NO2還原成為N2，該過程中基本不會(huì)發(fā)生NH3的氧化反應(yīng)，顯著提高了N2的選擇性，并且還大幅度減少了NH3的消耗。但采用該方法時(shí)，需要在燃?xì)馊紵鞯呐艢庵?，加裝專門的SCR脫硝裝置，由此使得成本增大；干式低氮燃燒技術(shù)簡(jiǎn)稱DLN，它的原理是先讓燃燒與較多的空氣相混合，這樣做的主要目的是稀釋燃料，然后再進(jìn)行低溫度的燃燒，借此來達(dá)到降低NOx的目的。由于DLN技術(shù)既不會(huì)對(duì)燃燒的穩(wěn)定性造成影響，也不會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)成本大幅度增加，所以該方法的應(yīng)用日益增多。

　　3干式燃燒法在燃?xì)馊紵鹘档偷趸锱欧胖械膽?yīng)用

　　3.1低氮燃燒器燃燒系統(tǒng)

　　該系統(tǒng)是隨著F級(jí)燃?xì)馊紵鞯某霈F(xiàn)而出現(xiàn)的，其現(xiàn)已成為F級(jí)系列燃?xì)馊紵鞯臉?biāo)配。在DLN-2系統(tǒng)的燃燒中，可以使用作為燃料，也可以使用清油作為燃料。當(dāng)以作為燃料時(shí)，如果基本負(fù)荷小于50%，可采用擴(kuò)散燃燒模式，若是負(fù)荷大于50%，則可采用預(yù)混模式。以清油作為燃料時(shí)，可以采用擴(kuò)展模式，但必須注入一定劑量的水或是蒸汽。鍋爐低氮燃燒改造之后的汽溫特性變化情況主要受以上兩個(gè)因素影響，哪個(gè)因素的影響占主導(dǎo)地位主要取決于鍋爐的設(shè)計(jì)情況及燃用煤質(zhì)情況。

　　3.1.1燃燒室。DLN-2的燃燒室為單級(jí)，燃燒的過程中僅有一個(gè)燃燒區(qū)域，每個(gè)燃燒室均配備的5個(gè)噴嘴。輸入的有將近90%左右會(huì)被注入到預(yù)混器當(dāng)中，空氣則會(huì)在噴嘴周圍的管道內(nèi)與相混合；目前，方快FGR燃?xì)忮仩t已經(jīng)在北京、上海、天津、成都等地廣泛安裝應(yīng)用。經(jīng)充分混合之后的氣體會(huì)從噴嘴中噴向燃燒區(qū)域，并進(jìn)行稀釋低NOx燃燒。在預(yù)混器內(nèi)設(shè)計(jì)了渦流消除裝置和燃燒導(dǎo)流器，由此能夠進(jìn)一步提升燃燒的穩(wěn)定性。剩余10%左右，會(huì)通過布設(shè)在燃燒筒周圍的筒體注入到噴嘴旋流器前的空氣流中，這部分燃料能夠起到控制燃燒室內(nèi)壓力動(dòng)態(tài)振動(dòng)的作用。

　　3.1.2運(yùn)行模式。DLN-2系統(tǒng)的燃燒模式有以下幾種：①一次氣。這種燃燒模式是指燃料僅通向四個(gè)噴嘴的擴(kuò)散通道進(jìn)行擴(kuò)散燃燒，常用于燃?xì)馊紵鼽c(diǎn)火后轉(zhuǎn)速達(dá)到81%全轉(zhuǎn)速前的階段；②L-L。這種燃燒模式又被稱之為貧-貧燃燒，具體是指燃料通向四個(gè)噴嘴的一次擴(kuò)散通道和三次預(yù)混氣通道。該模式常被用于從81%全轉(zhuǎn)速到燃燒溫度達(dá)到預(yù)設(shè)溫度階段。③先導(dǎo)預(yù)混。若是在燃燒過程中，IGV溫度控制沒有投入，或是預(yù)混模式被禁止時(shí)，便可在該模式下運(yùn)行。在先導(dǎo)預(yù)混模式中，一、二、三次氣流量的分配為固定不變。④預(yù)混。這種模式通常在壓氣機(jī)進(jìn)口抽氣加熱投入為50%基本負(fù)荷的條件下使用。按運(yùn)行和操作方式分為：歐瑞特燃燒器有一級(jí)、兩級(jí)、漸進(jìn)兩級(jí)式和帶比例調(diào)節(jié)器的漸進(jìn)兩級(jí)式等（后者實(shí)行比例調(diào)節(jié)運(yùn)行）3。

　　3.1.3燃料控制。DLN-2系統(tǒng)的燃料控制主要是按照燃燒溫度及IGV運(yùn)行控制方式對(duì)一、二、三、四次氣的流量分配進(jìn)行調(diào)節(jié)。

　　3.2DLN-2.6燃燒系統(tǒng)

　　該系統(tǒng)的燃燒室主要是由以下幾個(gè)部分組成：火焰筒、過渡段、燃燒室外殼、端蓋、導(dǎo)流襯套以及噴嘴等?？諝馀c燃料的混合物經(jīng)由預(yù)混區(qū)后，會(huì)從噴嘴流入到火焰筒當(dāng)中，并被置于燃燒室上的點(diǎn)火器點(diǎn)燃。整個(gè)燃燒過程所生成的副產(chǎn)物會(huì)經(jīng)由過渡段進(jìn)入到透平一級(jí)噴嘴環(huán)。與DLN-2燃燒系統(tǒng)相比，2.6系統(tǒng)取消了二次和三次燃?xì)獾姆峙溟y，采用了全預(yù)混的燃燒模式。2.6系統(tǒng)為顯著的特點(diǎn)是在燃燒室的中心軸方向上加裝了第六個(gè)噴嘴，它的燃料流量與燃空比可獨(dú)立調(diào)節(jié)，即使將該噴嘴關(guān)閉，燃料也不會(huì)產(chǎn)生額外的增加。其余的五個(gè)噴嘴分成了兩組，一組為2個(gè)，一組為三個(gè)。此外，2.6系統(tǒng)的全預(yù)混模式可分為5種不同的模式，具體為PM1燃燒、PM2燃燒、PM1 PM2燃燒、PM1 PM2 PM3燃燒以及PM1 PM2 PM3 QUAT燃燒。當(dāng)機(jī)組點(diǎn)火啟動(dòng)之后，直至達(dá)到滿負(fù)荷運(yùn)行過程中，各個(gè)模式之間可以互相切換。由于2.6系統(tǒng)采用了全預(yù)混模式，從而使得燃燒室的結(jié)構(gòu)獲得了簡(jiǎn)化，并且整個(gè)系統(tǒng)有單一的控制閥進(jìn)行調(diào)節(jié)，噴嘴的控制方式也得以簡(jiǎn)化。換言之，2.6系統(tǒng)是DLN-2系統(tǒng)的改進(jìn)升級(jí)版，雖然該系統(tǒng)在各方面的性能上都得到了優(yōu)化，但具體應(yīng)用中，還應(yīng)當(dāng)結(jié)合燃?xì)馊紵鞯臋C(jī)型進(jìn)行選擇。1，采用更好油氣混合裝置，以達(dá)到低氮燃燒的效果，河南燃燒器現(xiàn)在很多燃燒器排放不達(dá)標(biāo)就是因?yàn)槿紵鬟\(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，燃料與空氣混合不夠完全導(dǎo)致燃燒器效率低下。這是因?yàn)樗x的系統(tǒng)與機(jī)型匹配性越高，降低氮氧化物的效果就越好。

一、試機(jī)前的準(zhǔn)備工作：

1．檢查燃?xì)夤苈吠庥^是否良好無損傷及干凈通暢，按所需使用管線檢查相關(guān)閥門是否已開啟或處于正確狀態(tài)下；管路及接頭法蘭等有無松動(dòng)、泄露現(xiàn)象，現(xiàn)場(chǎng)聞嗅無添加臭味；降低氮氧化物排放，控制氧含量是關(guān)鍵，那么怎樣可的降低氧的濃度呢。油爐及空分站周圍無動(dòng)火作業(yè)及明火，如有必須予以隔離或清除。 2．查看燃?xì)鈮毫μ幱谡?，燃?xì)夤裾{(diào)壓后壓力0.03～0.05MP。 3．從燃?xì)膺M(jìn)氣閥前排空閥放氣排空1～2分鐘，確保管路中無混合空氣，長(zhǎng)時(shí)間未使用應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)排空時(shí)間。 4. 檢查燃?xì)夤芫€靜電片安裝到位無缺損松脫，靜電接地極接地可靠。 5. 導(dǎo)熱油泵處于啟動(dòng)狀態(tài)，且壓力、流量正常。

二、燃燒器燃燒機(jī)相關(guān)部分的檢查：

1．燃燒機(jī)的外觀是否良好無損傷，燃燒頭是否安裝牢固并調(diào)整好。 2．手動(dòng)啟動(dòng)鼓風(fēng)機(jī)查看風(fēng)機(jī)電機(jī)旋轉(zhuǎn)方向是否正確，油爐風(fēng)道、煙道有無明顯漏風(fēng)（煙）情況。 3．外部的電路聯(lián)接應(yīng)符合電器安裝要求，將燃燒器控制柜電源送電，程控器等部件接插牢固無松動(dòng)；若需遠(yuǎn)程控制則應(yīng)檢查遠(yuǎn)程控制柜轉(zhuǎn)換按鈕調(diào)至“DCS”位置，其余按鈕不動(dòng)；其次是熱力型，主要是由于爐內(nèi)局部高溫造成，快速型NO生成量很少。檢查觸摸屏中各報(bào)警參數(shù)處于正確設(shè)定值，“導(dǎo)熱油超溫、流量低、壓差低”的停爐參數(shù)處于連鎖狀態(tài)。 4．對(duì)燃燒機(jī)進(jìn)行冷態(tài)程序模擬（需電儀配合操作），觀察運(yùn)行中程序控制器走位是否正確，各部件動(dòng)作及離子棒探測(cè)是否正常。特別需要注意的是：在對(duì)進(jìn)氣電磁閥進(jìn)行調(diào)試時(shí)必須關(guān)閉手動(dòng)進(jìn)氣閥且高壓線包處于斷電狀態(tài)。

三、燃燒器的運(yùn)行：

1．檢查： 再次確認(rèn)外部燃?xì)馐欠竦轿唬苈肥欠裢〞?，外部電源控制是否到位放空閥已經(jīng)關(guān)閉；主要做的是NOx排放低于30mg/m3的燃燒器，適用于輸出功率0。注意：任何人員在點(diǎn)爐過程中嚴(yán)禁位于油爐頂部及附近。 2．啟動(dòng)（分為現(xiàn)場(chǎng)操作和遠(yuǎn)程操作） 現(xiàn)場(chǎng)操作：遠(yuǎn)程控制柜轉(zhuǎn)換旋鈕處于“PLC”位置，火力調(diào)節(jié)檔（BURNER MANUAL SWITCH）位處于“1”—小火位置。開始啟動(dòng)——旋轉(zhuǎn)燃燒器控制柜“啟動(dòng)停止”按鈕（AUXILIARY SWITCH）到“運(yùn)行”后，燃燒器控制柜“點(diǎn)火準(zhǔn)備”燈亮，遠(yuǎn)程控制柜“燃燒器準(zhǔn)備”燈亮，比例調(diào)節(jié)儀（MODULATOR）上電，程控器運(yùn)行，鼓風(fēng)機(jī)啟動(dòng)，上述兩燈滅，預(yù)吹掃開始，進(jìn)口風(fēng)壓調(diào)至5～10mbar、風(fēng)量約5800～6200m3/h之間，且預(yù)吹掃時(shí)間不少于30s。 遠(yuǎn)程操作：遠(yuǎn)程控制柜轉(zhuǎn)換旋鈕處于“DCS”位置，燃燒機(jī)控制柜“啟動(dòng)停止”按鈕（AUXILIARY SWITCH）調(diào)至“運(yùn)行” 檔位，火力調(diào)節(jié)檔（BURNER MANUAL SWITCH）位處于“3”—自動(dòng)位置。開始啟動(dòng)——裝置操作間油爐畫面屏幕上點(diǎn)按“啟動(dòng)”鍵，現(xiàn)場(chǎng)程控器運(yùn)行，鼓風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后上述兩燈滅，預(yù)吹掃開始。 3．點(diǎn)火 進(jìn)入點(diǎn)火程序，低氮燃燒機(jī)風(fēng)門緩慢關(guān)小風(fēng)量至約2500～2800m3/h，吹掃完畢，點(diǎn)火程序啟動(dòng)，高壓線包送電，產(chǎn)生電火花，小火進(jìn)氣閥開啟，小火著，燃燒機(jī)控制柜“運(yùn)行指示燈”（BURNER OPERATION）亮, 遠(yuǎn)程控制柜“燃燒器運(yùn)行”燈亮，屏幕顯示火焰，點(diǎn)火成功。 現(xiàn)場(chǎng)操作時(shí)若處于“自動(dòng)”檔位，則程控器會(huì)根據(jù)油溫對(duì)主進(jìn)氣閥自動(dòng)調(diào)節(jié)；遠(yuǎn)程操作時(shí)操作人員根據(jù)工藝要求自行調(diào)節(jié)屏幕上“增加”、“減小”鍵調(diào)節(jié)燃?xì)饬髁?。此時(shí)應(yīng)注意觀察是否持續(xù)穩(wěn)定。 4．調(diào)試 調(diào)試初期首先把燃燒機(jī)的負(fù)荷調(diào)至小火（“1”檔），觀察火焰燃燒情況，再調(diào)至大火（“2”檔）荷運(yùn)行，根據(jù)火焰燃燒情況對(duì)供氣電磁閥或者風(fēng)門進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整直至達(dá)到燃燒狀態(tài)（燃燒火焰呈淡藍(lán)色）。注意在調(diào)試過程中應(yīng)循序漸進(jìn)，逐步調(diào)節(jié)，避免幅度過大，產(chǎn)生危險(xiǎn)。試調(diào)結(jié)束后，任何人不得再隨意調(diào)整，以免發(fā)生事故。 5．停機(jī) 運(yùn)行調(diào)試結(jié)束后按下停機(jī)按鈕，停機(jī)程序啟動(dòng)，進(jìn)氣閥立即切斷，風(fēng)

機(jī)啟動(dòng)，后吹掃開始。 6．收尾：程序全部停止后，關(guān)進(jìn)氣閥，切斷電源。長(zhǎng)時(shí)間停爐時(shí)應(yīng)將燃?xì)饪傞y關(guān)閉，并排空管路內(nèi)余氣。

4.燃燒器的維護(hù)

1)壓力調(diào)節(jié)閥

定期檢查燃油調(diào)壓閥，確定可調(diào)節(jié)螺栓上的鎖緊螺母表面是否清潔并可拆卸。如螺釘或螺母表面過臟或生銹，則需修理或更換調(diào)節(jié)閥。

2)油泵

定期檢查油泵確定密封裝置是否完好、油泵壓力是否穩(wěn)定，如果燃油壓力表指針在油泵運(yùn)行時(shí)抖動(dòng)很厲害那么證明油泵壓力已經(jīng)不穩(wěn)定，油泵壽命不長(zhǎng)。反之，壓力表指針穩(wěn)定在一個(gè)位置，證明油泵壓力穩(wěn)定。在使用熱油時(shí)，要檢查所有的電加熱管及油管是否接觸或保溫良好。研發(fā)團(tuán)隊(duì)到美國(guó)、歐洲等國(guó)交流學(xué)習(xí)先進(jìn)的經(jīng)驗(yàn)，結(jié)合國(guó)內(nèi)實(shí)際情況研發(fā)出了全預(yù)混燃燒技術(shù)。

3)清潔管道

安裝在油罐與油泵之間的過濾器須定期清洗并檢查是否有過量磨損或堵塞，可確保燃油從油罐順利到達(dá)油泵，并降低潛在部件失效的可能性。

燃燒器上的過濾器要經(jīng)常清洗，特別是使用重油或渣油時(shí)，可防止噴油嘴和閥門堵塞。工作時(shí)，檢查燃燒器上的壓力表，看是否在正常范圍以內(nèi)。

4)壓縮空氣管道（介質(zhì)霧化燃燒器）

則需要檢查壓縮空氣的壓力裝置表看是否在燃燒器內(nèi)產(chǎn)生所需的壓力，清理供應(yīng)管路上的所有過濾器并檢查管路是否有泄漏。

5)檢查進(jìn)風(fēng)口

檢查燃燒、霧化空氣鼓風(fēng)機(jī)上的入口保護(hù)裝置是否正確安裝，風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口導(dǎo)流板是否有松動(dòng)。觀察葉片的運(yùn)轉(zhuǎn)情況，噪音太大或振動(dòng)時(shí)，可調(diào)節(jié)葉片以消除。

6)噴油嘴清洗

噴油嘴要定期清洗，防止堵塞，如果有磨損則需要更換噴嘴，正常為2000個(gè)小時(shí)則需要更換，同時(shí)檢查點(diǎn)火電極與噴嘴之間火花間隙(3mm左右)。

7)清潔火焰探測(cè)器(電眼)

常清潔火焰探測(cè)器(電眼)，確定位置是否安裝正確，表面是否有劃痕或不清楚，溫度是否合適，位置不正及溫度過高都會(huì)造成光電信號(hào)不穩(wěn)定，甚至斷火。

5.燃料油的合理使用

燃料油根據(jù)粘度等級(jí)不同分為輕油、重油。輕油不需加熱即可獲得良好的霧化效果，重油或渣油使用前要對(duì)油料進(jìn)行加熱以保證油的粘度在燃燒器的允許范圍以內(nèi)，可使用粘度計(jì)測(cè)量結(jié)果并找到的燃油加熱溫度。渣油樣品要預(yù)先送到試驗(yàn)室檢測(cè)其發(fā)熱值。

重油或渣油使用一段時(shí)間后，要對(duì)燃燒器進(jìn)行檢查和復(fù)合調(diào)節(jié)。可用燃燒煙氣分析儀確定燃料是否燃燒充分，同時(shí)檢查爐膛內(nèi)壁看是否有油霧或油味，以避免火災(zāi)和油污堵塞。上的油污堆積會(huì)隨油品的變差而增多，因此要定期清洗。

使用渣油時(shí)，儲(chǔ)油罐的出油口位置應(yīng)高于底部50cm左右，以避免油罐底部沉積的水和雜物進(jìn)入燃油管路。重渣油在進(jìn)入燃燒器前，須用經(jīng)過40目、80目、120目的三道過濾器進(jìn)行過濾，過濾器兩邊各安一油壓表以保證過濾器的良好工作，在堵塞時(shí)能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并清洗。SHAPE*MERGEFORMAT03安全性優(yōu)勢(shì)液化石油利用高壓鋼瓶?jī)?chǔ)存，有壓力且儲(chǔ)存不便，冬季有殘液，泄漏不容易發(fā)現(xiàn)，著火不易撲滅并且會(huì)產(chǎn)生，對(duì)人身安全造成很大的隱患。

此外，工作結(jié)束后，應(yīng)先關(guān)閉燃燒器電源開關(guān)，再關(guān)重油加熱，關(guān)閉油路總球閥開關(guān)，如長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)或天冷時(shí)應(yīng)切換油路閥門，用輕油清洗油路，否則會(huì)造成油路不暢或難以點(diǎn)火。