燃气锅炉低氮改造的运维要求与风险管控

1. 低氮燃烧器定义及原理

低氮燃烧器是指燃烧器设计中采用低氮燃烧的技术，使空气和燃料以一定方式分级、混合燃烧，燃料燃烧过程中 NOx 排放量低的燃烧器。采用低NOx燃烧器能够降低燃烧过程中氮氧化物的排放。影响NOx生成的因素有很多，主要的影响因素是燃烧温度、燃料浓度、氧浓度、缩短烟气在高温区内的停留时间。低NOx燃烧技术的实质，就是降低最高燃烧温度，以及控制在燃烧区的燃料浓度或氧浓度，破坏NOx 生成的最佳条件，以降低 NO的生成。对于燃气锅炉，减少氮氧化物产生，重要的是控制燃烧过程的温度和时间。

2. 烟气再循环技术

是指抽取部分温度较低的烟气与燃烧用的空气混合，通过燃烧器送入炉内，从而降低燃烧温度和氧气浓度，有效减少NOx生成量的一种燃烧技术。烟气再循环的控制方法是烟气再循环回收的烟气量通过变频风机进口控制挡板来调节，PLC通过信号控制挡板，通过回收烟气量与燃烧负荷整定处最佳燃烧曲线，实现自动控制，根据管理不同工况下运行状况自动调整烟气的回收量，来满足锅炉不同负荷运行下将 NOx 浓度控制在合理的范围内。燃气锅炉烟气再循环率一般控制在10-20%。

3.运行维护要求

由于更换了燃烧器并增加了再循环风机、烟道和烟气/空气混合器，对锅炉房环境提出来更高的要求，需定期校验燃气泄漏检测探头，并进行泄漏报警联动试验，确保一次探头监测准确，通风系统联动可靠；在运行过程中，要加强对设备、烟道和风道及调整挡板的检查，避免挡板开关不灵活，动作不准确现象发生；定期更换或切换清理滤芯等部件；定期检查鼓风机入口、烟道和风道疏水点处疏水排出情况，避免振动或腐蚀烟风道；定期校验、维护锅炉烟气排放监测系统，确保检测数据准确可靠。对锅炉出口压力、供水温度、炉膛出口烟温、氧量、排烟温度和主要转机运行参数的运行分析，发现异常及时汇报并采取措施，保证锅炉安全运行。停炉后应对锅炉受热面、燃烧器、烟风道等部位的防磨、防腐蚀和积水情况进行检查。

4. 风险管控

锅炉低负荷运行时，氮氧化物排放浓度不能达到 30mg/Nm3以下；FGR 投放时间选择不对会造成熄火，现场工作人员极难操作，再循环烟气量和空气量不容易找到最佳配比，造成调试困难；同时烟气与冷空气接触混合产生较多冷凝水。锅炉整体烟气流量增加，烟气流场发生较大变化，锅炉烟道存在振动的可能性。对于改造锅炉，无论是采用低氮燃烧器还是烟气再循环技术或组合技术，都是降低了炉膛燃烧温度，导致辐射换热减少，尾部烟气流量增加，对流换热量增加，锅炉整体效率存在降低的可能性。