摘要：近年来，随着社会的发展环境污染问题也越来越严重，恶劣的环境给我们的生活和健康都带来了一定程度的影响，在环保政策的要求下，工业如今也非常重视节能减排措施，低氮燃烧技术在环保上具有一定优势，但同时对锅炉的运行也存在着一定的影响。锅炉在运行时，其性能优劣会受到很多因素的影响，虽然低氮燃烧器改造对锅炉的运行有着一定的影响，但为使能源清洁，并且减少对环境的危害，还是需要结合实际优化对低氮燃烧器的改造，也可以通过规范低氮燃烧器改造过程，提高锅炉运行可靠性，从整体上提高低氮燃烧器改造技术。

关键词：低氮燃烧器;改造;锅炉运行

煤炭资源是我国广泛使用的能源之一，为我国社会和经济的发展带来了很大便利，但是与此同时，也给我国的生态环境造成了很大威胁，尤其是活力发电站在进行煤炭燃烧时，所排出的氮化物、硫化物等污染物质，造成了严重的大气污染，进而对人们的生存条件产生了不利影响，所以有必要采取积极有效的措施改善现有火力发电形势。低氮燃烧器是一种能够有效控制锅炉燃烧过程中氮氧化物排放量的设备，近年来已经得到了广泛普及应用，但是其使用过程中会对锅炉造成一定的负面影响，所以相关行业科研人员也正在积极探索锅炉低氮燃烧器的改造方案，力争在降低氮氧化物排放的基础上进一步提高锅炉的燃烧效率。

一、低氮燃烧器概述

基于控制锅炉排放的NOx气体的工作需求，不少生产单位都给锅炉使用了新型低氮燃烧装置，该装置的实际运行原理如下：该装置可以对一次风进行分割，将其分割成两股，淡相在外侧，与水冷壁之间的距离比较短，浓相处于内侧，与火焰中心部位有比较短的距离。浓相在内部位置着火之后，火焰可以保持比较高的温度，但是并不会产生过多的氧气，因此不会过多地生成氮氧化物;淡相处于外侧，形成的氧气量相对比较多，同时与火焰的高温区域保持着相对比较远的距离，实际温度也偏低，最终生成的氮氧化物的总量也比较少。使用低氮燃烧器时，必须关注以下的低氮燃烧器，该装置帮助有效降低了氧气浓度和过量空气系数，在缺氧的条件之下，煤粉并不会轻易燃烧;燃烧温度必备大幅降低之后，锅炉内部并不会产生局部高温的情况，烟气停留在锅炉的高温区域的时间也被缩短，以低氮燃烧技术为核心的控制技术有很多种，除了低氮燃烧器之外，还有烟气再循环系统、空气分级燃烧系统以及燃料分级燃烧系统等。

二、低氮燃烧器改造对锅炉运行的影响

1、对锅炉燃烧时稳定性的影响。锅炉的稳定性体现在很多方面，其最主要的体现是在温度的稳定性以及运行过程中的稳定性上。低氮燃烧器在一次喷风口安装了浓淡组合，而且利用热回流接力燃烧等技术，在燃烧过程中根据热力与动力不对称原理进行设计，使喷口处的煤粉热解后与锅炉中心的复合射流大涡进行连接，热回流碳粉的较高回流率使停留时间变长，提高了环涡内燃烧产生的热量，使温度升高影响着锅炉的运行;低氮燃烧器的改造又在氧气的数量上进行了控制，在燃烧过程中氧气需要满足燃烧条件产生热量，由于氧气数受到了控制热量的产生也就受到了抑制，从而影响着锅炉的运行。两种运行方式的存在影响着锅炉的稳定运行。

2、对锅炉内部环境的影响。低氮燃烧器中的喷口比传统的燃烧器喷口低，因此，在锅炉的运行中燃料产生的火焰也发生了移动，燃烧面积降低会使得锅炉对温度的接收程度变低，而在锅炉的内部产生的压力状况也发生了变化，会有一些不协调的现象产生。低氮燃烧器改造使锅炉内部的氧气量受到了一定的影响，通常会有一个最大运行氧量和一个最小运行氧量，机组的调节跟不上氧量调节而出现负氧情况，氧气量的变化与燃烧程度的变化使锅炉内外部压力发生变化，改变了内部环境，并且使相关人员需要对氧气量进行调整控制，直接造成送风工作不能及时进行调节，锅炉不能持续稳定的运行。

3、对锅炉再热气温的影响。低氮燃烧器在改造后将原来的燃烧器标高下移，对再热气温有很大的影响，低氮燃烧器改造后由于机组协调缓慢的问题使得锅炉压力的跟踪调整跟不上，容易造成超调现象，使得气温的变化幅度变大。改造后的低氮燃烧器有一组摆动火嘴，当喷口向上摆动蒸汽的温度会上升，喷口向下摆动时温度会下降，但因为只有一组摇动火嘴所以温度调整速度受限，调整的时间过长加上风次配比受到低氧条件的控制，影响着机器的效率。

4、对炉膛结焦的影响。低氮燃烧器改造时虽然采用了横向双区、纵向分级、加贴壁风和逆风向射流等措施用，来控制受热面结焦情况，但在运行中，仍能发现燃烧器喷口处有结焦情况，特别是当启动下层制粉系统时，会明显影响着负压，说明燃烧区状况不好，而由于主燃烧区进行缺氧燃烧，所以燃烧器附近会出现冷壁结焦现象，并且比较严重，而且在降负荷中还会经常出现掉焦现象，恶化主燃烧区影响锅炉的运行。

5、对炉渣可燃物的影响。改造后的低氮燃烧器，虽然NO 的产量得到了降低，但是同时也增加了炉渣可燃物。低氮燃烧技术采用的是低温低氧条件燃烧，燃烧区温度下降越多煤粉着火受到的影响就越大，燃烧区的氧气量降低煤粉燃尽能力就下降，燃烧的过程也就被加长了使得炉渣可燃物变多，而且有些燃烧器的喷口面积改变使得混合风推迟不利于锅炉内煤粉的气流流动使燃烧不完全增加炉渣可燃物，炉渣可燃物的不断增加会使锅炉的尾部磨损增加，从而减少锅炉的使用寿命。

三、低氮燃烧器改造及运行措施

通过在现场的调查分析这些问题的出现，70%左右的故障与设计时的不合理有关，在进行改造时，需要对改造方案进行严格的讨论与核对计算，聘请专业人士来负责改造施工与过程监督，管理改造前后的冷态验收与燃料的调试方案。

1、燃烧器改造安装工作。燃烧器在安装之前，一些准备工作是必不可少的，首先就是燃烧器的水平角度的控制需要严格水平，精测量偏转角的大小，并完成核验工作，对于喷口尺寸的确定、切圆直径的确定都需要按照标准进行，保证满足设计标准。

2、燃烧器改造冷态验收工作。冷态验收的改造工作，一定要平衡好燃烧器的切圆验收工作，风速的标定与平衡工作也是非常必要的，需要通过严格的实验确定最佳的数值。

3、低氮燃烧器改造后燃烧优化调整工作。燃烧器在经过低氮化改造之后，必然需要将原有的燃烧方式进行修改，确保调整之后的方案能够满足安全要求，符合相关的低碳排放标准。具体的就是要将氮化物的排放量控制在安全浓度指标之内。

低氮燃烧分级技术的出现对锅炉的安全、高效的运作有着非常积极的作用，同时在氮氧化物的排放上产生一些影响，所以在对锅炉的燃烧技术进行改造之前，需要进行严格且充分的研究分析，选择合适的厂家来完成改造作业。在改造的过程中，具体的施工制造和现场监督工作也是不可缺少的，改造完成之后的冷却装置和燃烧策略也需要进行调整优化。因此，规范化的改造过程与管理，对于提升锅炉的生产效率与稳定性都有着非常重要的意义，可以帮助企业在生产过程减少污染物的排放，达到国家排放指标。

参考文献

[1]刘裕，王玉良，张海强.低氮燃烧器改造对锅炉运行的影响研究[J].石化技术，2018（3）.

[2]郭跃武.低氮燃烧器改造对锅炉经济运行的影响[J].电工技术，2019（9），00139-00140.

[3]徐晓帆.论低氮燃烧器改造后延缓锅炉水冷壁高温腐蚀[J].资源节约与环保，2018（ 10） ： 11 - 14.