江苏宜兴电厂 2x135MW 锅炉低NOx燃烧案例
宜兴电厂是该地区的主要集中供热热源企业，这两台机组担负着大部分的供热任务。机组在2004年正式运营至今。由于该地区对氮氧化物的排放有限制要求，而且有环保收费，所以电厂希望能够降低Nox的排放量，减少环保费用，同时改善锅炉燃烧状况，提高锅炉效率。阿米那公司综合考虑了业主的需求，制定了经济、有效的改造方案，最终获得了该项目的合同。
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江苏宜兴电厂 |
宜兴电厂#8和#9锅炉由哈尔滨锅炉厂提供，自然循环、中间再热、单炉膛、中间仓储式，四角切圆煤粉炉，过热蒸汽量80/h。锅炉通过两台球磨机向四层燃烧器供应煤粉，且在主风箱之上布置了具有高风粉比的三次风。 燃烧煤种为烟煤。
存在的问题
1 氮氧化物排放超标，排放浓度约500mg/Nm3；
2 存在较严重的结焦现象，尤其在一/三次风喷口周围；
3 部分燃烧器筒身有超温现象。
改造后效果
经过阿米那公司的改造，结果如下：
改造前 改造后(承诺) 改造后(实际)
Nox 520mg/Nm3 300mg/Nm3 260mg/Nm3
UBC 2.1% 1.7% 1.5%
同时结焦现象和筒身超温现象得到了很好的解决，并取得了客户的认同。
锅炉主要设计参数及燃煤特性
主要设计参数
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工程内容
根据改造目的和现场实际情况，综合考虑各种因素，采用我公司的NO70系列的技术和产品为其量身定做了解决方案，具体范围如下：
1 主风箱改造 针对客户的具体情况，设计了新的一次风及二次风喷口，并重新调整各燃烧器喷口的位置。
2 分离式燃尽风(SOFA)风箱带改造 SOFA管道与主二次风管道相连，抽取部分二次风送至SOFA喷口。根据计算，分离式燃尽风(SOFA)的喷口布置在主燃烧区上方。新设计添加的燃尽风风箱带布置于主风箱上方，并围绕整个炉膛。
3 新增风道及支吊 所有自二次风箱至SOFA喷口的连接风道以及风道的支吊件由阿米那公司设计提供。
4 SOFA风水冷壁开孔及所需弯管和密封 新增SOFA风处水冷壁的开孔及开孔处密封部件由阿米那公司设计提供。
5 空气测量系统 新型的测量装置，准确的检测风量的变化。
6 控制系统修改 为了保证新的燃烧系统的正确运行，业主需要对燃烧系统所相关的控制设置进行修改：
燃尽风风门挡板控制；一/二风门挡板控制；O2 控制
现有O2控制曲线需根据现场调试结果进行相应调整。阿米那公司安装风量测试设备，数据显示在DCS系统中；提供风门控制导则，指导电厂在逻辑保护中进行修改。
阿米那公司提供现场的安装指导，并为电厂的运行维护人员提供培训，使熟练掌握对新燃烧系统的运行调整。
计算机流体模拟(CFD)结果
阿米那公司为该项目改造前后分别做了CFD的模拟，从仿真结果上看，阿米那的改造方案使锅炉运行的状况，得到了很大的改善：
炉膛温度
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从图中可以看出，炉膛出口的排烟温度没有变化，保证锅炉参数不变；控制炉膛内的高温点，有效的减少热力型Nox的生成。
氮氧化物(Nox)的浓度
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从图中可以看出，未改造前，在主燃烧区产生大量的Nox，经过原有的OFA得到很小程度的减少，在炉膛出口处Nox的浓度是很高的；改造后，虽然在主燃烧区也产生了大量的Nox，但是由于在主燃烧区氧气浓度降低，氧化性氛围减弱，且温度降低，浓度相比于改造前大大减小，在经过过燃区时，由于还原性的作用，NOx在炉膛出口处的NOx浓度下降时非常明显的。
炉内流场分布
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改造后，改善了炉内流场的分布状况，促进空气与可燃物间的混合，并保持火焰中心不发生偏移。引入分离式燃尽风，加速上升烟气的扰动，促进可燃物随烟气上升过程中的再次充分燃烧。
大颗粒碳在炉膛内轨迹
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经过改造，增加了炉内空气场的扰动，更多的碳粒会随烟气的上升而向上运动，减少降到灰斗的几率，同时会带动热量与上方的换热元件进行热交换。
未燃烬碳(UBC)的沉积率
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图中表明，在经过改造之后，主燃烧区产生的未燃尽碳会在过燃区充分燃烧，而不是随烟气带出，或沉积到灰斗，这样使燃烧效率提高，进而提高锅炉的热效率。
项目总结
宜兴项目是阿米那公司在国内的第一个成功案例，不仅在超额完成了在技术协议中所保证关于NOx排放和UBC的要求，而且使炉膛出口的氧量减小，减小了排烟热损失，提高了锅炉的热效率，而且保证锅炉的其它运行数据保持原来的良好的状态。通过改造，使该锅炉的Nox排放达到了国家标准，减少了相当数量的环保收费，并在现阶段避免安装昂贵的SCR系统；优化了燃烧状况，提高锅炉效率，使燃煤适应性更广。阿米那公司希望能在全国推广此项技术，为国家的环保计划、降低NOx排放贡献自己的力量，并保证锅炉的安全、稳定、经济运行，为企业降低成本，取得更好的经济效益而努力。
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