本项目从煤中氮组分析出特性和NOx控制机理研究入手,进行了大容量锅炉低NOx高效燃烧技术开发;采用深度空气分级燃烧技术,对燃烧系统进行改造;采用多切圆系统,即:一次风反切,下部二次风正切,顶部二次风和SOFA反切模式,各二次风的反切角都根据需要选取不同值,达到炉内风包粉燃烧模式,改善了炉内温度场分布,从而有效防止结渣和高温腐蚀,保护了锅炉水冷壁,这是本项目的重要创新。
本项目应用数值模拟技术进行研究,提供了一整套锅炉低NOx燃烧技术的设计方法,关键参数选取原则;通过对锅炉"四管"进行寿命分析,提出了锅炉"四管"改造方案并实施;并对改造全过程进行质量控制、改造后燃烧优化调整。进行了炉内空气动力场、水动力场的试验研究及优化调整,使炉内温度场的分布进一步改善、锅炉水冷壁管内水流的分布与炉内热负荷的分布相匹配。
实施应用后:
(1)锅炉NOx质量浓度由850 mg/Nm3降为437 mg/Nm3,降低了48.55%。每年NOx排放量可削减约4025吨;
(2)锅炉效率提高了0.6 %,达到92.00%;
(3)锅炉"四管"爆漏次数年均减少9次,2007年度锅炉连续安全运行时间达到324天,创建厂后UP型锅炉最长连续运行时间记录。年创经济效益超过7700万元。本项研成果整体达到国际先进水平。