低氮燃烧器的配风调整是一个精细化的动态平衡过程,目标是在保证安全稳定燃烧、满足负荷需求、确保锅炉(窑炉)效率(飞灰/炉渣含碳量低、排烟损失小)的前提下,实现NOx排放最小化。
总风量是基础:
确保炉膛出口氧量在合理范围(通常3%-4%左右,具体根据煤种、负荷定)。氧量过高增加排烟损失,氧量过低导致燃烧不完全、CO升高甚至结渣。这是调整各级配风的前提。
一次风:稳字当头:
首要保证煤粉输送可靠、不堵管,一次风压稳定。
在允许范围内,尽量采用较低的一次风率和合适的风温,以强化主还原区。
内二次风(ISA):抑制NOx的“主阀门”:
调整原则:在保证燃烧器喷口安全(不超温、不结渣)和着火稳定的前提下,适当关小ISA风门或减弱其旋流强度。
作用:削弱一次风与空气的早期混合,扩大煤粉浓集的缺氧还原区,有效抑制NOx生成。
风险:关太小/旋流过弱可能导致着火延迟、火焰拖长、燃烧不稳、甚至喷口结渣烧损。需密切监视火检信号、炉膛负压、汽温汽压波动。
外二次风(OSA)/周界风:燃尽与保护的平衡:
调整原则:保证燃烧器喷口冷却和火焰适当形状(不冲刷炉墙)的前提下,不宜开度过大。
作用:提供后期燃尽空气,维持良好火焰形态。
风险:开度过大可能过早混入主燃烧区,破坏还原气氛,使NOx升高;也可能导致火焰中心上移,过热器超温。
燃尽风(OFA):降低NOx的“利器”:
调整原则:在保证飞灰/炉渣含碳量和CO浓度达标的前提下,尽量开大OFA风门。
作用:将大量空气延迟送入,使主燃烧区处于强还原性气氛,是降低NOx最有效的手段之一。
风险:OFA开度过大或位置/混合不佳,会导致燃尽困难,飞灰含碳量显著升高,锅炉效率下降,CO浓度可能超标。需根据煤种(尤其挥发分、固定碳含量)、负荷情况精细调整。
三次风:谨慎控制:
尽量降低三次风量(在保证制粉系统安全前提下)。
优化三次风喷入位置和角度,减少其对主燃烧区的干扰。
四、调整中的关键考量因素
煤种变化:不同煤质(挥发分、灰分、水分、热值)对配风要求差异巨大。挥发分高的煤易着火,可适当强化还原;挥发分低、难燃的煤则需保证一定氧量和混合强度以防灭火。
换煤种后必须重新调整。[size=16.002px]锅炉负荷:低负荷时炉温低,还原反应减弱,NOx生成量相对减少,但燃烧稳定性是首要问题,配风调整(尤其关小ISA)需更谨慎。高负荷时炉温高,NOx生成倾向大,是调整重点。
配风均匀性:同一层燃烧器之间、不同层燃烧器之间的配风均匀性至关重要。严重不均会导致局部高温、高氧或高CO,既影响NOx也影响安全效率。定期进行燃烧调整试验(如网格法测氧量分布)并调平风门。
设备状态:风门执行机构是否灵活准确、风道有无漏风堵塞、燃烧器喷口有无烧损变形等,都会极大影响配风效果。维护良好是调整的基础。
多目标优化:时刻牢记调整是在低NOx、高燃烧效率(低飞灰含碳量、低CO)、低排烟损失(合理氧量)、防止结渣和高温腐蚀、保证燃烧稳定性等多个目标间寻求最佳平衡点。有时需要妥协。
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