天然氣燃燒器，是天然氣主要燃燒設(shè)備之一。按燃燒器的燃燒控制方式劃分：單段火燃燒器、雙段火燃燒器、比例調(diào)節(jié)燃燒器。天然氣應(yīng)用范圍很廣，大致可分能源與化工兩個方面。能源方面主要是天然氣燃燒設(shè)備，其中天然氣燃燒器是天然氣主要燃燒設(shè)備之一。在廣義的燃燒器概念中，家用的熱水器、煤氣灶，乃至打火機(jī)等都可以認(rèn)為是燃燒器的一種。按其工作原理，可以將燃燒器定義為是一種將物質(zhì)通過燃燒這一化學(xué)反應(yīng)方式轉(zhuǎn)化熱能的一種設(shè)備—即將空氣與燃料通過預(yù)混裝置按適當(dāng)比例混兌以使其充分燃燒。

故事發(fā)生在低氮燃燒器改造之后 

1改造

改造目的：燃燒器及配風(fēng)方式在改造后，主要是為了實現(xiàn)了爐膛內(nèi)部真正的濃淡分離和濃相相對集中達(dá)到爐內(nèi)燃燒梯度分級要求，實現(xiàn)較初的降低NOx和著火穩(wěn)定性目的。但改造后存在前屏易超溫、熱偏差較大、再熱汽溫偏低以及單C制粉系統(tǒng)運(yùn)行主再熱汽溫均偏低的現(xiàn)象。且采用的低氧分級燃燒技術(shù)對鍋爐的穩(wěn)燃有一定的影響。

2低氮燃燒器改造后穩(wěn)定燃燒分析

2.1低氧燃燒控制氮氧化物與穩(wěn)定燃燒分析

根據(jù)低氮燃燒的要求，爐膛的主燃燒區(qū)域減小過量空氣系數(shù)，進(jìn)行貧氧燃燒，降低主燃燒區(qū)域的爐溫，來抑制氮氧化物的生成。但過低的氧量控制，使鍋爐燃燒的穩(wěn)定性及安全性大大折扣。以高負(fù)荷300MW為例，將總風(fēng)量由改造前的80%降至70%～75%，調(diào)整關(guān)小主燃燒區(qū)域的輔助風(fēng)擋板，SOFA1-3層采用SOFA1：80%;SOFA2：100%SOFA3：100%配風(fēng)方式，與之前的大風(fēng)量，SOFA風(fēng)擋板不開或小開度相比，SCR入口氮氧化物有了顯著下降，但此種配風(fēng)方式下爐膛抗擾能力下降，爐膛風(fēng)箱差壓只能維持在600pa左右，嚴(yán)重偏離該爐改造前給定的優(yōu)化值850pa以上。在風(fēng)煙系統(tǒng)主要輔助設(shè)備出現(xiàn)故障時及煤質(zhì)突變時，很可能造成滅火，所以安全起見，只能適當(dāng)增加氧量或者關(guān)小上層SOFA風(fēng)擋板。

2.2分級梯度燃燒控制氮氧化物與穩(wěn)定燃燒分析

此次改造從燃燒方面控制氮氧化物的排放上講，改造范圍較小，實際控制上只能實行水平濃淡燃燒加配風(fēng)調(diào)整手段，低負(fù)荷運(yùn)行時僅僅能滿足穩(wěn)定燃燒，燃燒效率上講又有所下降。負(fù)荷較高時，燃燒穩(wěn)定，抗擾能力較強(qiáng)，分級梯度燃燒可以發(fā)揮明顯作用。低負(fù)荷以負(fù)荷150MW為例，總風(fēng)量控制在45%～50%由于爐膛風(fēng)箱差壓的限制，上層sofa風(fēng)開度不能很大，每層開度的大小將影響汽溫的熱偏差，嚴(yán)重時達(dá)到40度，且任一層SOFA風(fēng)開大至50%以上后，會造成B層火檢短閃，嚴(yán)重影響燃燒的穩(wěn)定性。所以從客觀上講，150MW負(fù)荷基本上是用SOFA風(fēng)來調(diào)整熱偏差，分級低氮燃燒的基本未能實現(xiàn)。氮氧化物此時只是跟氧量量控制的大小有明顯的關(guān)系。

300MW工況下，由于燃燒穩(wěn)定，抗擾能力強(qiáng)，加上制粉系統(tǒng)運(yùn)行較多，上層帶粉三次風(fēng)可以減少下層給粉機(jī)轉(zhuǎn)速，分級梯度燃燒相對明顯，氮氧化物得到有效控制。列舉參數(shù)：SOFA風(fēng)1-3三層開度分別為：50%100%100%總風(fēng)量72%，SCR入口氮氧化物測量值為506mg/m3，主再熱汽溫536度、535度;各參數(shù)在正常范圍內(nèi)，燃燒穩(wěn)定，火焰電視金黃色，火檢正常無波動現(xiàn)象。說明高負(fù)荷時分級燃燒效果較好，即可可以保證燃燒穩(wěn)定，氮氧化物排放又能得到有效控制。