协鑫太仓港电厂低氮及微油改造概述

协鑫太仓港电厂低氮及微油改造概述

太仓港协鑫发电有限公司 陈春雷

摘要：为了适应公司对点检工程师的培训需要，提高点检工程师的设备管理水平，利用4台300MW锅炉负责低氮(微油)和空预器改造项目，深入研究了锅炉燃烧系统和风烟系统。并对其他系统进行了学习，了解设备结构，并熟悉检修标准和检修规程。

关键词：低氮燃烧器;微油点火;改造

0引言

太仓港协鑫发电有限公司始建于2002年，目前全厂共运营机组4台，分别为 330MW×2和320MW×2机组。2011年，为配合公司4台300MW级机组脱硝改造，执行低氮燃烧器和微油点火改造，旨在降低炉膛出口氮氧化合物含量和降低启机过程中的燃油用量，起到节能环保的作用。

1改造项圈及范围

1.1主燃烧器区一二次风组件(二次风喷口、一次风喷口、一次风喷嘴体、一次风入口弯头)

①更换全部一二次风喷嘴体、BCDE层一次风喷口弯头，A层弯头内侧背弧贴补陶瓷;

②新增贴壁风喷嘴，防止四角燃烧器周围结焦; 更换一次风喷口16件，二次风喷口32件，贴壁风喷口24件，一次风喷嘴体16套，一次风弯头16件。

1.2新增高位燃尽风系统(燃尽风管道、膨胀节、燃尽风风箱，挡板风箱、燃尽风喷嘴、执行机构及附件等)

单台净重约7吨，靠水冷壁管排支撑重量，无新增吊架。每台燃烧器水冷壁管排在安装前均做通球试验，通球要求使用木球(堵塞后方便烘烤清除)，球径为管道内径的60%。通球合格率100%，通球后必须清点木球数量。

为便于安装和对口，每台燃烧器水冷套左右各多割除一根。各台炉焊口如下：6号炉(2+20)×4×2=176个;5号 炉(2+20)×4×2+10=186个;4号炉(18×2+20×2+8)×2=168个;3号炉(18×2+20×2+8)×2=168个。其中5号炉对口错位，重新配管10根，增加焊口10道。

1.3水冷壁(燃尽风区域四角水冷壁管排割除和焊接)

水冷壁管排规格为∅45×5.4 20G内螺纹无缝钢管，管排对口焊接采用双氩弧焊，焊口100%进行X射线检测。不合格焊口采取挖补处理，要求检测合格率100%。鳍片焊接采用双面满焊，鳍片规格为12×520G。

1.4附属系统(支吊架、楼梯平台、检修起吊设施、防腐、保温设计等)

改造共涉及两层4道平台通道移位，上层平台外翻至锅炉支撑外侧，5、6号炉取消下层内侧平台(有外侧平台)，3、4号炉下层平台外翻(无外侧平台)。低氮改造，水冷壁炉墙位置采用3层50mm保温棉+彩钢瓦，风箱部位采用4层50mm保温棉+彩钢瓦。微油点火油管道为不锈钢管，进行黄色标刷油处理，一遍底漆，两边黄色面漆;暖风器和相应蒸汽热风管道按标准进行隔热保温。

1.5改造区域水冷壁管屏吹灰器和观火孔让管全部拉直 各台炉拉直管数量：6号炉三层全部拉直，共取消吹灰器18台，观火孔12个，拉直管道60根，涉及焊口120道;3、4、5号炉备取消吹灰器18台，观火孔8个，拉直管道52根，涉及焊口104道。焊接工艺和四角燃烧器管排相同。

1.6微油点火取油点为锅炉炉前燃油系统进油母管电动调门和手动门之间，微油母管设置两台大过滤器;支管至四角各设置两台小过滤器，由软管和微油油枪进行连接。

1.7各台锅炉A磨煤机增设暖风器系统，用于冷态起磨，因现场钢架结构需要，5、6号炉暖风器安装于A磨煤机处6.3米层平台上，3、4弓炉暖风器悬挂于A磨煤机处6.3米层平台下部。

2改造原理及达到效果

2.1低氮改造

2.1.1燃烧器设计的特点

①燃烧器布置在四角上，为四角切圆燃烧系统;

②采用上下浓淡\左右浓淡空间组合浓淡分离技术。

2.1.2降低NOX排放技术

通过采用双尺度低NOX切向燃烧系统来满足NOX排放小于200mg/Nm3(公司实际达到170 mg/Nm3)(02=6%)的指标，主要采用以下技术措施：

①紧凑燃尽风( CCOFA)，燃烧器最顶上两层就定义为CCOFA层;

②水平摆动的分离燃尽风( SOFA)，本次改造增加四层与主燃烧器分离的二次风喷嘴，其中一层备用，调整灵活性增加;

③采用贴壁风分级燃烧技术;

④一次风采用空间浓淡组合技术;

⑤采用实现精确配风的分区优化调试方案。

2.1.3四角的主燃烧器喷嘴拥有各自的摆动连杆。通过摇臂装置和主连杆由摆动气缸装置驱动上、下摆动各20度，二次风喷嘴可上、下摆动备30度，顶部手动二次风喷嘴可上摆动30度、下摆动50度，在锅炉运行中，通过燃烧器摆动可以调节再热器温度。燃烧器喷嘴摆动的控制接入DCS系统，方便监视和操作。

同时，在主风箱上部布置SOFA风箱，包括4层分离燃尽风( SOFA)喷嘴。每组SOFA喷嘴通过执行器的驱动日J实现整体上下30度的摆动，控制煤粉在炉膛合适高度位置完全燃烧，而降低NOX排放。同时可通过另一个手动调节机构分别实现水平方向10度的调节(左右摆动)。这种左右援动调节是手动的机械调节，可以在燃烧器组件外部进行二无需停机或停燃烧器层。采用可水平摆动的SOFA涉及，能有效调整燃尽风和烟气的混合过程，降低飞灰含碳量和一氧化碳( CO)含量，并能降低炉膛出口烟温偏差。

2.2微油点火

2.2.1微油点火系统整个改造由微油煤粉燃烧器、送粉系统、高能气化油枪、燃油系统、风系统、一次风加热暖风器系统、气膜冷却风系统、控制系统等系统组成。

2.2.2微油点火燃烧器工作原理

微油气化油枪与高强度油燃烧室配合，燃烧后形成温度很高的油火焰。高温油火焰引入煤粉燃烧器一级燃烧区，当浓相煤粉通过气化燃烧高温火焰时，煤粉温度急剧升高、破裂粉碎，释放出大量的挥发份，并迅速着火燃烧;已着火燃烧的浓相煤粉在二次室内与稀相煤粉混合并点燃稀相煤粉，实现了煤粉的分级燃烧，燃烧能量逐级放大，达到点火并加速煤粉燃烧的日的，大大减少煤粉燃烧所需引燃能量。满足了锅炉启、停及低负荷稳燃的需求。

气膜冷却二次风主要用于保护喷口安全，防止结焦烧损及补充后期燃烧所需氧量。

新增暖风器热源取自辅汽联箱(5、6号炉取自锅用小辅汽联箱，3、4号炉取自辅汽至炉用辅汽联箱母管)，一次风取自一次风杌出口冷风母管，加热后供A磨启动，待空预器出口一次风温度达到可增加给煤机出力要求温度后再逐步增加给煤量，提高炉膛温度，并可逐渐关闭暖风器蒸汽阀。经试验，微油点火系统可减少冷态起机燃油用量90%，降低冷态起机总费用50%以上。

3改造小结

经过长达一年，累计4台锅炉的改造项目总负责的学习和研究，笔者从锅炉四管、燃烧器原理、制粉系统、燃油系统等多方面得到了巩固，进一步掌握了安全、质量和进度控制的关键要素。本轮改造为公司环保节能做了很好的铺垫和引导，为公司下一步超低排放改造工作奠定了扎实的基础。