【精彩论文】基于超低氮燃气锅炉振动控制试验研究

观点凝练

摘要：近年来，国家及各地政府相继出台政策要求燃气锅炉必须实现超低氮排放。目前，大功率等级的燃气锅炉改造普遍采用低氮燃气燃烧器+烟气再循环系统技术路线，改造后普遍出现锅炉振动问题。依托2种大功率等级的燃气锅炉低氮改造项目，研究了低氮燃气燃烧器燃料配比、助燃空气氧含量、燃烧火焰长度三大因素对锅炉振动的影响，提出适用于该类型锅炉燃烧系统的技术改造原则和具体设计要求，为后续改造提供技术支撑。
结论：本文通过试验对比研究2种燃气锅炉结构下低氮燃烧引起的锅炉振动，得出以下结论。

（1）从燃烧引起锅炉振动方面考虑：低氮燃气燃烧器燃料内/外层燃料占比不宜过小，但考虑到控制NOx排放方面，最佳配比为0.3/0.7；控制助燃空气氧含量为18.5%左右（即投入的烟气再循环率为18%），不宜偏大；设计燃烧器时充分考虑炉膛结构尺寸，保证燃烧器在满负荷工况下火焰长度能满足占炉膛深度的0.7~0.8倍。

（2）燃气锅炉低氮改造或新建时所配套的燃烧器应具备空气燃料分级可调、火焰形状可调等调节手段，可预防和消除锅炉振动。

（3）燃气锅炉燃烧产生的振动一般为低频振动。一方面体现在燃烧火焰的热释放脉动频率和炉膛的固有频率相耦合而引起的锅炉振动。另一方面体现在炉内燃烧温度与输入燃料及助燃空气、高温区与低温区温度梯度大，热声不稳定产生的热驱动力相应变大而引起的锅炉振动。

引文信息

姬海民, 李文锋, 杨冬, 等. 基于超低氮燃气锅炉振动控制试验研究[J]. 中国电力, 2021, 54(3): 185-190.JI Haimin, LI Wenfeng, YANG Dong, et al. Experimental research on vibration control of ultra low nitrogen gas boilers[J]. Electric Power, 2021, 54(3): 185-190.

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编辑：杨彪

审核：方彤

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