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三次風
鎖定
三次風是指熱風送粉的儲倉式制粉系統中通過專用噴口送入爐膛的乏氣,可以對未分離的少量煤粉加以利用,產生熱量。位置通常佈置在拱式燃燒爐膛前、後燃燒器的上方。
- 中文名
- 三次風
- 外文名
- tertiaryair
- 定 義
- 對未分離的少量煤粉加以利用
- 位 置
- 在拱式燃燒爐膛前
- 學 科
- 電力工程
- 領 域
- 能源
三次風簡介
由於不斷提高的環保要求,煤燃燒帶來的污染物排放問題日益受到人們的關注,鍋爐NOx排放控制日趨嚴格,各種爐內低氮燃燒方式得到研究和應用。
國內 200MW 以下的小容量鍋爐多采用“乏氣送粉”和“熱風送粉”中儲式制粉系統,中儲式熱風送粉鍋爐將磨煤後的三次風送入爐膛燃燒,三次風温度低、水分高、煤粉濃度小,若三次風佈置方式不當,會影響爐膛煤粉氣流的燃燒組織,導致NOx 排放量大、爐膛受熱面沾污、爐膛煙温偏差、排煙温度高等狀況。
三次風設備概述
某130t/h鍋爐為單汽包、集中下降管、固態排渣、自然循環型佈置煤粉爐,鍋爐型號為UG-130/9.8-M4型,爐膛截面為6690mm×6690mm,制粉系統為中儲式熱風送粉系統,配2台QMG-250/390型鋼球磨煤機,採用直流燃燒器,正四角佈置,切向燃燒,一二次風假想切圓直徑均為Φ500mm,燃燒器噴口布置從下到上依次為下二次風噴口、下一次風噴口、中二次風噴口、上一次風噴口、上二次風噴口,上三次風噴口,經過對改造前摸底試驗結果的研究分析,鍋爐主要現狀為:
(1) 滿負荷鍋爐排煙温度139 ~ 147℃,鍋爐效率90.8%~91.8%,減温水總量約8t/h。
(2) 爐膛中心區域處於過氧燃燒狀態,爐內出現高温高氧環境,燃燒器配風方式為均等配風方式,不利於低NOx控制,氮氧化物排放量為559~665mg/Nm3(標態,幹基,6%氧量)。
(3) 三次風噴口風速高達90m/s左右,較高的三次風率影響主燃區的煤粉氣流組織,導致鍋爐尾部煙道甲乙側煙氣温度偏差大,水冷壁區域有結渣傾向,同時現有的三次風佈置方式,不利於降低NOx排放量。
三次風燃燒器改造
燃燒器改造方案如下:
(1) 一次風管內採用扭轉板+鈍體裝置,在爐膛垂直方向上形成濃淡分離燃燒。一次風氣流提高煤粉濃度,可減少煤粉着火熱,降低着火温度,縮短着火時間,提高火焰傳播速度,燃燒器的穩燃性得到增強。同時一次風噴口處的鈍體結構增強了煙氣迴流,卷吸爐膛高温煙氣,有助於一次風煤粉氣流快速着火。
(2) 中二次風射流方向與一次風射流方向反切4°,強化主燃燒區煤粉氣流的擾動及混合,提高煤粉的燃盡率。
三次風三次風佈置方式
雙尺度低NOx燃燒技術,通過在爐膛中心處建立高温低氧還原區,利用縱向三區不同的煤粉場、温度場、氧量場分佈、形成縱向空氣分級燃燒,可大幅度降低NOx生成。由摸底試驗結果可知,該鍋爐三次風率偏大,如何優化處理三次風的佈置方式,減小其對爐膛低氮燃燒氧量分佈的干擾,是本次改造的要點。
三次風總結
(1) 小容量鍋爐通過低氮改造,利用縱向三區不同的煤粉場、温度場、氧量場分佈、形成縱向空氣分級燃燒,可大幅度降低NOx生成。可有效控制爐膛出口的NOx排放量。
(2) 三次風的佈置方式不僅影響爐內煤粉場、温度場、氧量場分佈,也影響最終的NOx排放量。鍋爐改造前後雙磨運行的NOx排放量,排煙温度,水平煙道煙温偏差均高於單磨運行。