科创中国
墙式对冲燃烧锅炉LYSC低NOx燃烧技术
发布时间: 2021-11-03
基本信息
合作方式：
技术服务
成果类型：
新技术
行业领域：
节能环保产业
成果介绍
相比四角切圆锅炉，墙式对冲燃烧NOx排放仍维持在较高水平范围内，同时在此基础上为了深度降低NOx排放水平，达不到国家环保要求，造成燃烧效率降低、CO浓度剧增产生高温腐蚀和严重结渣、运行效率下降等问题。
针对上述难题，该技术主要以不影响锅炉效率、解决炉内结渣和高温腐蚀为基础，从以下三个方面进行开发，主要特性分别如下：
1.从炉膛燃烧设备整体布置合理优化炉膛内整体配风分级，合理控制煤粉在各个燃烧区域范围和气流的分布状态，保证煤粉在充分燃烬的基础上更好的抑制NOx的产生；
2.开发了LYSC型低NOx燃烧器，主要有如下关键技术：
a、创新性的提出了一次风气流中实现“高温火焰内还原NOx”的特性；
b、燃烧器采用独特的整流装置，CO排放浓度控制在50～80ppm以下，强化了NOx的深度抑制，合理解决了低氮燃烧器的CO排放与NOx抑制两者间的矛盾；
c、燃烧器以“风包粉”的方式特点有效的保护燃烧器外的水冷壁，解决了水冷壁的高温腐蚀和结渣等问题。
***型燃尽风气流可实现上下和左右调节，合理控制了炉内火焰中心对于汽温特性的影响，有效的捕捉炉膛横断面上的未燃烬碳颗粒及CO等化学未完成燃烧产物，增强了运行调整手段，提高机组运行效率。
该技术工业试验研发成功后，2010年10月在蚌埠电厂1号锅炉上首次应用，改造后的NOx排放浓度明显降低，单层燃烧器改造的降幅在70mg/Nm3以上，锅炉效率有所提高，由改前的***%提高至***%。
该技术大规模推广应用后，每年可为我国减少几百万吨的NOx排放，该技术其初投资仅为SCR的50%，无运行成本。为燃煤电厂开辟了清洁、高效、经济运行的新途径，促进了电力行业的科技进步和可持续发展。
成果亮点
团队介绍
成果资料
产业化落地方案
成果综合评价报告
评价单位：“科创中国”能源互联网产业科技服务团 (中国电机工程学会) 评价时间：2022-09-16
张清峰
华北电力科学研究院
锅炉所所长
综合评价
该项目围绕墙式对冲锅炉NOx排放浓度高，达不到国家日趋严格的环保需求，在炉膛燃烧整体方案、燃烧器、燃尽风喷口及其集成应用方面开展了研究，研发（制）了墙式对冲锅炉低NOx燃烧系统，并实际应用，主要创新点包括：
（1）基于墙式对冲锅炉炉膛整体配风系统布置不合理、燃烧系统空气分级效果不明显等问题，提出并实现了炉膛燃烧系统整体优化方案，提高了近壁区的防渣和防高温腐蚀能力，保证煤粉燃尽的基础上深度抑制NO。
（2）基于旋流燃烧器着火特性差、NOx排放水平高等问题，研制了浓淡分离结构和内置环形回流区流场特点的燃烧器，实现了在一次风内部“高温火焰内还原NOx”的特性，取得了燃烧效率和NOx抑制双赢的效果。
（3）基于燃尽风气流覆盖面和穿透能力不能兼顾的问题，研制了“靶向”摆动式结构特点的燃尽风喷口，实现了捕捉未燃尽碳及CO等不完全燃烧气体的效果，控制了炉内火焰中心对汽温特性的影响。
(4) 通过了燃烧整体优化方案、燃烧器及燃尽风喷口的研究，建立了燃烧设备与优化方案的集成应用技术，解决了墙式对冲锅炉NOx排放水平高的问题。
3、依托项目成果，项目申请10项发明及实用新型专利，其中1项发明已授权，4项发明专利已受理，5项实用新型专利已授权。
4、研究成果已在国电康平、华润阜阳、华能大连、国投宣城等20余个电厂成功应用，涵盖褐煤、烟煤、贫煤乃至无烟煤等多个煤种。结果表明：设备运行、可靠，解决了墙式对冲燃烧锅低NOx排放水平高的问题，缓解了低氮燃烧技术带来的高温腐蚀程度，实现了在不影响炉内燃烧效率的基础上深度降低NOx的效果。同时相比原有燃烧方式下，未增加附属系统和设备，且具有适应煤种变化能力强、初投资低、工期短、基本无运行费用、检修维护方便等特点。
评价专家组认为：项目研究切合燃煤电厂满足日趋严格环保要求和缓解大气污染压力的实际需求，技术路线正确。突破了低氮燃烧技术带来的燃烧效率下降、高温腐蚀程度加剧的技术瓶颈，符合目前我国电厂在厂地有限、煤质多变、发电成本高等情况下开展NOx污染物减排工作的需要，为燃煤电厂节省了大量的SCR脱硝系统费用，提高了电厂的经济效益和社会环保效益。
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