楊希剛 金保昇 古世軍 李昌松 陳國(guó)慶

(1東南大學(xué)能源與環(huán)境學(xué)院，南京 210096)(2國(guó)家能源集團(tuán)科學(xué)技術(shù)研究院有限公司清潔高效燃煤發(fā)電與污染控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南京 210023)(3國(guó)家能源集團(tuán)廣西電力有限公司，南寧 530007)

截至2020年底，我國(guó)煤電機(jī)組裝機(jī)容量已達(dá)到1 095 GW，其中96%以上聯(lián)合采用低氮燃燒技術(shù)和選擇性催化還原(SCR)煙氣脫硝技術(shù)實(shí)現(xiàn)NOx達(dá)標(biāo)排放[1-2].SCR脫硝技術(shù)是煤電機(jī)組NOx排放達(dá)標(biāo)治理最為主流的技術(shù)[3-4].但受省煤器出口煙氣組分和流場(chǎng)分布以及SCR噴氨和催化劑活性等因素影響，SCR系統(tǒng)普遍存在局部氨逃逸偏高的問題，導(dǎo)致后續(xù)空氣預(yù)熱器、除塵器和引風(fēng)機(jī)等設(shè)備出現(xiàn)粘灰現(xiàn)象，嚴(yán)重影響機(jī)組運(yùn)行的安全性和經(jīng)濟(jì)性[5-6].

定期開展噴氨優(yōu)化是煤電機(jī)組控制SCR脫硝系統(tǒng)氨逃逸的有效措施.目前，SCR脫硝系統(tǒng)噴氨控制多采用分閥手動(dòng)和總閥自動(dòng)的調(diào)節(jié)控制模式[7-9].噴氨總閥采用自動(dòng)調(diào)節(jié)方式雖然能夠較為有效地跟蹤機(jī)組運(yùn)行方式并對(duì)噴氨總量做出及時(shí)的調(diào)整，但受噴氨分閥手動(dòng)調(diào)節(jié)的限制，還原劑在反應(yīng)器內(nèi)的分布調(diào)節(jié)及時(shí)性較差，導(dǎo)致脫硝出口NOx和NH3分布不均，局部氨逃逸過(guò)高的現(xiàn)象仍然普遍存在[10-12].為此，國(guó)內(nèi)學(xué)者近年開展了SCR精準(zhǔn)噴氨優(yōu)化調(diào)整技術(shù)研究，在噴氨總閥自動(dòng)調(diào)節(jié)的基礎(chǔ)上將噴氨分閥改為自動(dòng)調(diào)節(jié)[13-15]，以提高噴氨支管還原劑流量調(diào)節(jié)響應(yīng)的及時(shí)性.然而，實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)，噴氨分閥調(diào)節(jié)不僅與脫硝系統(tǒng)有關(guān)，還與爐內(nèi)的燃燒調(diào)整方式密切關(guān)聯(lián)，建立爐內(nèi)燃燒控制參數(shù)與脫硝入口煙氣組分分布之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系是分閥精準(zhǔn)調(diào)控的基礎(chǔ).然而，目前針對(duì)爐內(nèi)燃燒調(diào)整對(duì)省煤器出口(SCR入口)煙道橫截面煙氣組分分布特性影響的相關(guān)研究相對(duì)較少.

另外，W火焰鍋爐爐內(nèi)燃燒組織方式特殊[16-18]，燃燒器均勻布置在爐膛前后拱上，爐內(nèi)燃燒的均勻性隨著運(yùn)行調(diào)整變化相對(duì)較大，勢(shì)必影響進(jìn)入SCR脫硝系統(tǒng)的煙氣組分分布，而目前尚未找到有效的方法來(lái)平衡噴氨量與省煤器出口NOx濃度多變的關(guān)系[19-20].因此，研究W火焰鍋爐省煤器出口煙氣組分分布與鍋爐運(yùn)行調(diào)整參數(shù)之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，對(duì)于此類鍋爐的SCR脫硝系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)噴氨、提高脫硝效率具有重要的指導(dǎo)價(jià)值.為此，本文以某660 MW超臨界W火焰鍋爐為研究對(duì)象，系統(tǒng)地分析了鍋爐負(fù)荷、運(yùn)行氧量、磨煤機(jī)組合方式(簡(jiǎn)稱磨組)以及燃盡風(fēng)風(fēng)門開度等燃燒調(diào)整方式對(duì)省煤器出口煙道橫截面主要煙氣組分(O2和NOx)分布的影響規(guī)律，研究結(jié)果可為此類鍋爐SCR脫硝噴氨精準(zhǔn)控制提供參考.

1 設(shè)備概況

本文研究對(duì)象為型號(hào)DG2141/25.4-Ⅱ12超臨界參數(shù)W火焰直流鍋爐，鍋爐采用垂直管圈水冷壁變壓運(yùn)行和擋板調(diào)節(jié)再熱汽溫，其爐膛結(jié)構(gòu)及燃燒系統(tǒng)如圖1所示.以爐拱為界，整個(gè)爐膛分為上、下2個(gè)部分，上爐膛為四角結(jié)構(gòu)，下爐膛為八角結(jié)構(gòu)，上、下爐膛寬度相同，深度方向尺寸比為1∶1.75.鍋爐配置雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)冷一次風(fēng)機(jī)正壓直吹式制粉系統(tǒng)，配備2臺(tái)雙動(dòng)葉可調(diào)式一次風(fēng)機(jī)和6臺(tái)BBD(MGS4360)型磨煤機(jī)，磨煤機(jī)編號(hào)分別為A～F.每臺(tái)磨煤機(jī)帶4只雙旋風(fēng)煤粉燃燒器，燃燒器結(jié)構(gòu)見圖1中局部放大圖.24只雙旋風(fēng)煤粉燃燒器順列布置在下爐膛的前、后拱上，燃燒器編號(hào)依據(jù)對(duì)應(yīng)磨煤機(jī)編號(hào)由1～4排序，如B磨煤機(jī)對(duì)應(yīng)的4只燃燒器分別編號(hào)為B1、B2、B3、B4，其他依此類推.

圖1 660 MW超臨界W火焰鍋爐燃燒系統(tǒng)(單位：mm)

2 試驗(yàn)方法

2.1 測(cè)點(diǎn)布置

省煤器出口煙道橫截面煙氣組分濃度測(cè)量選用的測(cè)點(diǎn)位于省煤器出口水平煙道段，按照網(wǎng)格法布置原則，沿著煙道寬度方向從左到右依次等距布置15個(gè)測(cè)孔，每個(gè)測(cè)孔在深度方向布置3個(gè)測(cè)點(diǎn)，測(cè)點(diǎn)距煙道表面距離分別為1.00、1.75、2.50 m.為了方便區(qū)分，從左側(cè)向右的第n個(gè)測(cè)孔標(biāo)記為測(cè)孔n，其中1～8號(hào)測(cè)孔位于省煤器出口左側(cè)煙道，9～15號(hào)測(cè)孔位于省煤器出口右側(cè)煙道.

2.2 測(cè)量方法與試驗(yàn)煤質(zhì)

2.2.1 測(cè)量方法

測(cè)量過(guò)程中，以煙氣預(yù)處理器作為煙氣抽取動(dòng)力，通過(guò)硅膠管連接不銹鋼煙氣取樣管抽取煙道上各測(cè)孔不同深度的煙氣，并經(jīng)煙氣預(yù)處理器中的除塵單元、冷凝單元將抽取的煙氣除塵、除濕、冷卻后送入煙氣分析儀中.采用的煙氣分析儀為NGA2000和TESTO350.測(cè)量過(guò)程中，待煙氣分析儀各項(xiàng)參數(shù)趨于穩(wěn)定時(shí)，記錄O2和NOx濃度，記錄時(shí)間間隔為30 s.

2.2.2 試驗(yàn)煤質(zhì)

試驗(yàn)所使用的煤質(zhì)分析結(jié)果見表1.

表1 試驗(yàn)煤質(zhì)工業(yè)分析數(shù)據(jù)列表

3 試驗(yàn)結(jié)果與分析

3.1 機(jī)組負(fù)荷的影響

圖2給出了3個(gè)試驗(yàn)機(jī)組負(fù)荷下省煤器出口煙道橫截面NOx質(zhì)量濃度的分布情況.由圖可知，650 MW負(fù)荷6臺(tái)磨煤機(jī)運(yùn)行方式下，NOx質(zhì)量濃度在煙道寬度方向上呈左側(cè)低右側(cè)高的分布特點(diǎn)，平均值為850 mg/m3(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)干基，O2體積分?jǐn)?shù)6%，下同)，最高值為1 013 mg/m3，最低值為725 mg/m3，相差288 mg/m3；在深度方向上呈前墻低后墻高的分布特點(diǎn).500 MW負(fù)荷磨組方式為A/B/C/D/F五臺(tái)磨煤機(jī)運(yùn)行方式下，NOx質(zhì)量濃度在煙道寬度方向上也呈左側(cè)低右側(cè)高的分布特點(diǎn)，平均值為745 mg/m3，最高值為873 mg/m3，最低值為635 mg/m3，相差238 mg/m3，質(zhì)量濃度值及偏差與650 MW負(fù)荷下相比明顯減小，且在深度方向上NOx分布較均勻.450 MW負(fù)荷下，雖然仍是5臺(tái)磨煤機(jī)運(yùn)行，但NOx分布發(fā)生很大的變化，在寬度方向上呈兩側(cè)高中間低的分布特點(diǎn)，平均值為503 mg/m3，最高值與最低值分別為654和389 mg/m3，相差249 mg/m3，在深度方向上NOx分布相對(duì)均勻.由此可知，隨著機(jī)組負(fù)荷的升高，省煤器出口NOx質(zhì)量濃度值呈遞增趨勢(shì)，截面上NOx質(zhì)量濃度分布由左高右低改變?yōu)樽蟮陀腋?

為了定量分析省煤器出口煙道截面各測(cè)點(diǎn)測(cè)得的煙氣組分濃度分布的均勻性(也稱離散程度)，本文引入了標(biāo)準(zhǔn)方差.為了減小測(cè)量尺度、數(shù)據(jù)量綱以及樣品數(shù)量差異造成的誤差，本文采用變異系數(shù)比較同一截面不同工況下樣本參數(shù)的離散程度(不均勻度).計(jì)算公式如下：

(1)

(2)

(3)

式中，ENOx為測(cè)量截面NOx質(zhì)量濃度的算術(shù)平均值；σNOx為測(cè)量截面NOx質(zhì)量濃度的標(biāo)準(zhǔn)方差；φNOx為測(cè)量截面NOx質(zhì)量濃度的變異系數(shù)；xi,j為測(cè)量截面第(i，j)測(cè)點(diǎn)NOx質(zhì)量濃度的測(cè)量值；n為測(cè)量截面寬度測(cè)孔編號(hào)，本文取15；m為測(cè)量截面深度測(cè)點(diǎn)編號(hào)，本文取3.

采用式(1)～(3)對(duì)圖2中3個(gè)試驗(yàn)負(fù)荷下省煤器出口煙道橫截面NOx質(zhì)量濃度分布的不均勻度進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果分別為7.23%、8.00%、13.80%.不均勻度越高表明省煤器出口煙道截面NOx質(zhì)量濃度偏差越大.由此可知，隨著機(jī)組負(fù)荷的降低，省煤器出口橫截面NOx質(zhì)量濃度分布的不均勻度增大，450 MW負(fù)荷下省煤器出口橫截面NOx質(zhì)量濃度分布的偏差最大，這與測(cè)量截面NOx質(zhì)量濃度最高值與最低值偏差結(jié)果基本相符.省煤器出口煙道橫截面NOx質(zhì)量濃度分布主要受爐內(nèi)燃燒均勻性的影響，而燃燒的均勻性主要取決于各燃燒器煤粉量和二次風(fēng)分配的均勻性[21-22].省煤器出口煙道橫截面煙氣中O2體積分?jǐn)?shù)分布是表征爐內(nèi)煤粉量分配和二次風(fēng)分配的重要關(guān)聯(lián)參數(shù)，為此，本文進(jìn)一步分析了省煤器出口煙道截面O2體積分?jǐn)?shù)分布特性以解釋NOx質(zhì)量濃度分布特征.

圖3給出了3個(gè)試驗(yàn)機(jī)組負(fù)荷下省煤器出口煙道截面O2體積分?jǐn)?shù)的分布情況.由圖可知，650 MW負(fù)荷6臺(tái)磨運(yùn)行方式下，O2體積分?jǐn)?shù)在煙道寬度方向上呈右側(cè)低左側(cè)高的分布特點(diǎn)，最高值為6.40%，最低值為2.70%，相差3.70%；在深度方向上呈前墻高后墻低的分布特點(diǎn).500 MW負(fù)荷A/B/C/D/F五臺(tái)磨運(yùn)行方式下，O2體積分?jǐn)?shù)在煙道寬度方向上也呈左側(cè)高右側(cè)低的分布特點(diǎn)，最高值為5.80%，最低值為3.40%，相差2.40%，但偏差與650 MW負(fù)荷下相比明顯減小，且深度方向上絕大部分區(qū)域分布較均勻.與圖2(a)和(b)對(duì)比可知，O2體積分?jǐn)?shù)分布的高峰和低谷位置與NOx質(zhì)量濃度分布基本相吻合，O2體積分?jǐn)?shù)高的區(qū)域，NOx質(zhì)量濃度越高；O2體積分?jǐn)?shù)低的區(qū)域，NOx質(zhì)量濃度低.然而，450 MW負(fù)荷下雖然仍是5臺(tái)磨運(yùn)行，但是省煤器出口煙道橫截面O2體積分?jǐn)?shù)的分布發(fā)生很大的變化，在煙道寬度方向上呈左側(cè)低右側(cè)高的分布特點(diǎn)，在深度方向上絕大部分區(qū)域分布均勻，這與圖2(c)中的NOx質(zhì)量濃度分布恰好相反，與650和500 MW負(fù)荷下得到的O2體積分?jǐn)?shù)分布與NOx質(zhì)量濃度分布的規(guī)律也恰好相反.

(a) 機(jī)組負(fù)荷650 MW

(a) 機(jī)組負(fù)荷650 MW

分析認(rèn)為，中、高負(fù)荷下鍋爐運(yùn)行氧量低于低負(fù)荷下鍋爐運(yùn)行氧量，而燃盡風(fēng)風(fēng)率遠(yuǎn)大于低負(fù)荷下燃盡風(fēng)風(fēng)率，導(dǎo)致中、高負(fù)荷下爐內(nèi)燃盡風(fēng)以下主燃區(qū)和還原區(qū)為缺氧(過(guò)量空氣系數(shù)小于1，約為0.90)燃燒過(guò)程.在缺氧燃燒狀態(tài)下，爐內(nèi)NOx的生成與還原對(duì)O2體積分?jǐn)?shù)水平比較敏感.O2體積分?jǐn)?shù)越低，越有利于抑制NOx生成，促進(jìn)NOx還原，對(duì)應(yīng)的NOx生成量也越低.相反，O2體積分?jǐn)?shù)越高，對(duì)應(yīng)的NOx生成量越高.因此，圖2(a)和(b)所示中、高負(fù)荷下NOx質(zhì)量濃度分布特點(diǎn)與圖3(a)和(b)中的O2體積分?jǐn)?shù)分布特點(diǎn)基本吻合.在低負(fù)荷下，鍋爐運(yùn)行氧量較高，空氣分級(jí)比例低，整個(gè)爐內(nèi)無(wú)論是主燃區(qū)、還原區(qū)還是燃盡區(qū)均為氧過(guò)剩(過(guò)量空氣系數(shù)大于1)燃燒狀態(tài)，而在此狀態(tài)下爐內(nèi)NOx生成和還原對(duì)O2體積分?jǐn)?shù)并不敏感，但低負(fù)荷下爐內(nèi)空氣分布影響煙氣溫度水平.因此，在空氣過(guò)量的條件下，O2體積分?jǐn)?shù)越高的區(qū)域，溫度水平相對(duì)越低，而NOx特別是熱力型NOx的生成與爐內(nèi)溫度成正比，因此，O2體積分?jǐn)?shù)高的區(qū)域，溫度低，熱力型NOx生成量降低，表現(xiàn)為省煤器出口煙道橫截面O2體積分?jǐn)?shù)高的區(qū)域NOx質(zhì)量濃度值反而低，圖2(c)中NOx質(zhì)量濃度分布特點(diǎn)與圖3(c)中O2體積分?jǐn)?shù)的分布特點(diǎn)恰好相反.

圖4給出了不同負(fù)荷下各測(cè)孔測(cè)得的O2體積分?jǐn)?shù)平均值沿著煙道寬度方向的分布.由圖中可以看出，650和500 MW負(fù)荷下O2體積分?jǐn)?shù)平均值均呈左側(cè)高右側(cè)低的分布特點(diǎn)，最低值分別位于測(cè)孔9和測(cè)孔8；而450 MW負(fù)荷下O2體積分?jǐn)?shù)平均值呈左側(cè)低右側(cè)高分布特點(diǎn)，最高值位于測(cè)孔13處.圖4中各工況下O2體積分?jǐn)?shù)平均值的分布趨勢(shì)與圖3中完全一致.650、500和450 MW三個(gè)試驗(yàn)負(fù)荷下省煤器出口煙道截面O2體積分?jǐn)?shù)的不均勻度分別為30.00%、15.20%、14.40%.不均勻度越高表明省煤器出口煙道截面O2體積分?jǐn)?shù)偏差越大，爐內(nèi)燃燒越不均勻，計(jì)算結(jié)果表明650 MW負(fù)荷下爐內(nèi)燃燒最不均勻.

圖4 不同負(fù)荷下省煤器出口煙道截面O2體積分?jǐn)?shù)分布

3.2 運(yùn)行氧量的影響

圖5給出了鍋爐運(yùn)行氧量對(duì)省煤器出口煙道橫截面NOx質(zhì)量濃度和O2體積分?jǐn)?shù)分布的影響.試驗(yàn)過(guò)程中，維持機(jī)組負(fù)荷500 MW恒定，磨組方式為B/C/D/E/F五臺(tái)磨煤機(jī)運(yùn)行，運(yùn)行氧量分別為3.16%、4.46%、4.83%.由圖5(a)可知，不同運(yùn)行氧量下，省煤器出口煙道截面NOx質(zhì)量濃度在寬度方向上均呈左側(cè)低右側(cè)高的分布特點(diǎn)，且運(yùn)行氧量越高，單個(gè)測(cè)點(diǎn)的NOx質(zhì)量濃度相對(duì)越高.運(yùn)行氧量分別為3.16%、4.46%、4.83%時(shí)，NOx質(zhì)量濃度的最大值分別位于測(cè)孔15、測(cè)孔9和測(cè)孔9，分別為780、850、830 mg/m3，截面NOx質(zhì)量濃度的平均值分別為680、745、738 mg/m3.計(jì)算截面NOx質(zhì)量濃度分布的不均勻度分別為7.99%、7.98%、7.52%，這表明在機(jī)組負(fù)荷恒定下，運(yùn)行氧量對(duì)省煤器出口煙道橫截面NOx質(zhì)量濃度分布影響較小.

(a) NOx

由圖5(b)可知，省煤器出口煙道橫截面O2體積分?jǐn)?shù)在運(yùn)行氧量為3.16%、4.46%工況下呈現(xiàn)左側(cè)高右側(cè)低的分布特點(diǎn)，且煙道截面O2體積分?jǐn)?shù)的最大值分別為4.10%、5.70%，不均勻度分別為13.10%、15.20%；當(dāng)運(yùn)行氧量為4.83%時(shí)，呈現(xiàn)兩側(cè)高中間低的分布特點(diǎn)，不均勻度為13.90%.這說(shuō)明運(yùn)行氧量較高時(shí)省煤器出口煙道截面O2體積分?jǐn)?shù)分布規(guī)律變化較大，但是偏差變化相對(duì)較小.

3.3 磨組方式的影響

圖6給出了磨組方式對(duì)省煤器出口煙道橫截面NOx質(zhì)量濃度和O2體積分?jǐn)?shù)分布的影響.試驗(yàn)過(guò)程中，保持機(jī)組負(fù)荷、運(yùn)行氧量和燃盡風(fēng)風(fēng)門開度等參數(shù)不變，改變投運(yùn)磨煤機(jī)組合，分析磨組調(diào)整對(duì)省煤器出口煙道截面煙氣組分分布的影響.

(a) NOx

由圖6(a)可知，在相同負(fù)荷和運(yùn)行氧量下，不同的磨組方式下省煤器出口煙道截面NOx質(zhì)量濃度水平相差不大，但是分布特點(diǎn)存在較大偏差.A/C/D/E/F和A/B/C/D/F磨組方式下省煤器出口煙道截面NOx質(zhì)量濃度均呈左側(cè)低右側(cè)高的分布特點(diǎn)，質(zhì)量濃度平均值分別為817和745 mg/m3；而在B/C/D/E/F磨組方式下，NOx質(zhì)量濃度分布相對(duì)均勻，平均值為815 mg/m3，最低值為727 mg/m3，最高值為868 mg/m3.通過(guò)對(duì)不均勻度的計(jì)算發(fā)現(xiàn)，A/C/D/E/F、A/B/C/D/F、B/C/D/E/F三種磨組方式下，省煤器出口煙道截面NOx質(zhì)量濃度不均勻度分別為7.56%、7.70%、3.90%.

(a) 燃盡風(fēng)風(fēng)門開度50%

由圖6(b)可知，A/C/D/E/F和A/B/C/D/F磨組方式下，省煤器出口煙道截面O2體積分?jǐn)?shù)呈中間低兩側(cè)高的分布特點(diǎn)，而B/C/D/E/F磨組方式下，O2體積分?jǐn)?shù)呈左側(cè)高右側(cè)低的分布特點(diǎn).3種磨組方式下省煤器出口煙道截面O2體積分?jǐn)?shù)的不均勻度分別為17.30%、14.70%、6.49%，O2體積分?jǐn)?shù)的最高值分別位于測(cè)孔1、測(cè)孔2和測(cè)孔6位置處，分別為5.20%、5.70%、5.50%.B/C/D/E/F磨組方式下省煤器出口煙道截面煙氣組分分布最均勻.

3.4 燃盡風(fēng)風(fēng)門開度的影響

圖7為650 MW負(fù)荷下燃盡風(fēng)風(fēng)門開度對(duì)省煤器出口煙道橫截面NOx質(zhì)量濃度分布的影響.試驗(yàn)過(guò)程中，保持運(yùn)行氧量、負(fù)荷以及磨組方式不變，調(diào)整燃盡風(fēng)風(fēng)門開度，測(cè)量省煤器出口煙道橫截面煙氣組分的分布特點(diǎn)，分析燃盡風(fēng)的影響.

由圖7可知，隨著燃盡風(fēng)風(fēng)門開度的增大，省煤器出口煙道截面上NOx質(zhì)量濃度值整體呈下降趨勢(shì)，50%開度下截面NOx質(zhì)量濃度的最高值為1 140 mg/m3，而100%開度下截面NOx質(zhì)量濃度的最高值為940 mg/m3，降低了200 mg/m3.這是因?yàn)樘岣呷急M風(fēng)風(fēng)門開度，爐內(nèi)空氣分級(jí)加劇，主燃區(qū)空氣量減少，抑制了燃燒初期NOx的生成.對(duì)比不同燃盡風(fēng)風(fēng)門開度下省煤器出口煙道截面NOx質(zhì)量濃度分布還可以發(fā)現(xiàn)，調(diào)節(jié)燃盡風(fēng)風(fēng)門開度影響煙道截面NOx分布的均勻性，50%、75%和100%3個(gè)工況下截面NOx質(zhì)量濃度分布的不均勻度分別為7.86%、26.90%和10.40%，50%和100%風(fēng)門開度下NOx質(zhì)量濃度分布相對(duì)均勻.原因在于，W火焰鍋爐燃盡風(fēng)沿著爐膛寬度方向布置在上爐膛，在煤粉燃盡過(guò)程中起到二次補(bǔ)風(fēng)作用，其配風(fēng)的均勻性影響爐膛上部溫度場(chǎng)和尾部煙氣組分濃度分布的均勻性.何陸燦等[23]在600 MW對(duì)沖燃燒煤粉鍋爐的試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過(guò)調(diào)整爐膛上部各燃盡風(fēng)噴口開度可以有效調(diào)節(jié)爐膛上部煙氣溫度場(chǎng)的均勻性.而燃盡風(fēng)風(fēng)門開度影響燃盡風(fēng)風(fēng)箱壓力和各噴口風(fēng)量分配的均勻性.一般而言，風(fēng)箱壓力越大，各噴口風(fēng)量的偏差越小.當(dāng)燃盡風(fēng)風(fēng)箱風(fēng)門開度較小時(shí)，燃盡風(fēng)風(fēng)箱靜壓相對(duì)較低，各燃盡噴口風(fēng)量均較小，噴口間風(fēng)量雖然有偏差，但由于NOx質(zhì)量濃度較高，風(fēng)量偏差造成的影響被較高的NOx質(zhì)量濃度增加量掩蓋，因此50%風(fēng)門開度下省煤器出口NOx質(zhì)量濃度偏差相對(duì)較小.隨著風(fēng)門開度的增加，燃盡風(fēng)總風(fēng)量和各噴口風(fēng)量也增大，對(duì)NOx的影響逐漸增大，因此，省煤器出口NOx質(zhì)量濃度分布的不均勻度出現(xiàn)了增大的趨勢(shì).當(dāng)燃盡風(fēng)風(fēng)門全開時(shí)，風(fēng)箱壓力和噴口風(fēng)量最大，噴口間風(fēng)量的相對(duì)偏差最小，因此省煤器出口NOx質(zhì)量濃度分布的不均勻度減小.

圖8給出了燃盡風(fēng)風(fēng)門開度對(duì)省煤器出口煙道截面O2體積分?jǐn)?shù)分布的影響.由圖可知，3個(gè)風(fēng)門開度下省煤器出口O2體積分?jǐn)?shù)分布基本相似，均呈兩側(cè)高中間低的分布特點(diǎn)，但在75%風(fēng)門開度下，煙道中間區(qū)域的O2體積分?jǐn)?shù)相對(duì)較高.100%、75%、50%燃盡風(fēng)風(fēng)門開度下省煤器出口煙道截面O2體積分?jǐn)?shù)的不均勻度分別為32.80%、33.70%、29.30%，且O2體積分?jǐn)?shù)的最高值均位于測(cè)孔1處，分別為5.50%、6.00%、5.50%.圖8中O2體積分?jǐn)?shù)的分布特征基本與圖7中NOx質(zhì)量濃度分布規(guī)律相符.

圖8 燃盡風(fēng)風(fēng)門開度對(duì)省煤器出口煙道截面O2體積分?jǐn)?shù)分布的影響

4 結(jié)論

1) 隨著機(jī)組負(fù)荷的降低，省煤器出口煙道橫截面NOx質(zhì)量濃度水平顯著降低，但NOx分布在中、高負(fù)荷下呈左側(cè)低右側(cè)高的特點(diǎn)，而在低負(fù)荷下呈中間低兩側(cè)高的特點(diǎn)；機(jī)組負(fù)荷越高，NOx質(zhì)量濃度分布的不均勻度越低，截面NOx質(zhì)量濃度分布相對(duì)越均勻.

2) 隨著運(yùn)行氧量的增加，省煤器出口煙道截面NOx質(zhì)量濃度水平增加，但其分布特點(diǎn)均呈左側(cè)低右側(cè)高.3.16%、4.46%和4.83%3個(gè)運(yùn)行氧量下截面NOx質(zhì)量濃度分布的不均勻度分別為7.99%、7.98%、7.52%，O2體積分?jǐn)?shù)分布的不均勻度分別為13.10%、15.20%和13.90%，各工況下2種煙氣組分分布的均勻性基本相同.

3) 改變磨組方式對(duì)省煤器出口煙道截面NOx質(zhì)量濃度水平影響甚微，但顯著影響截面NOx質(zhì)量濃度分布特點(diǎn)和均勻性.A/C/D/E/F、A/B/C/D/F和B/C/D/E/F三種磨組方式下截面NOx質(zhì)量濃度分布的不均勻度分別為7.56%、7.70%、3.90%，O2體積分?jǐn)?shù)分布的不均勻度分別為17.30%、14.70%和6.49%，B/C/D/E/F磨組方式下NOx和O2分布的不均勻度最小.

4) 燃盡風(fēng)風(fēng)門開度影響省煤器出口煙道截面NOx質(zhì)量濃度水平，當(dāng)燃盡風(fēng)風(fēng)門開度由50%增加到100%，NOx質(zhì)量濃度最高值由1 140 mg/m3降低到940 mg/m3；受燃盡風(fēng)噴口風(fēng)量分配偏差影響，50%、75%和100%3個(gè)燃盡風(fēng)風(fēng)門開度下NOx質(zhì)量濃度分布的不均勻度分別為7.86%、26.90%和10.40%，呈先增加后降低趨勢(shì)，氧體積分?jǐn)?shù)分布特點(diǎn)與NOx基本相似.

5) W火焰鍋爐燃燒調(diào)整對(duì)SCR入口煙氣組分分布影響顯著，個(gè)別運(yùn)行參數(shù)(如磨組、負(fù)荷)調(diào)整影響的規(guī)律性難以確定，因此，對(duì)SCR脫硝系統(tǒng)實(shí)施精準(zhǔn)噴氨控制改造時(shí)應(yīng)將其入口煙氣組分分布作為前饋寫入控制邏輯，以提高噴氨精準(zhǔn)控制的響應(yīng)速度.