（华润电力湖北有限公司湖北赤壁437300）
摘要：近年来，因为环境、空气等的污染加重以及环保意识提高、法律的健全，对电厂的排放提出了更高的要求。我厂积极响应国家的号召，履行社会环境保护的义务，在2012-2013年度进行了低氮燃烧器的改造，改造效果明显，现对改造中热控设备以及DCS的变更进行总结。
关键词：低氮燃烧器DCS热控
一、概述
我厂一期2×300MW机组的锅炉，为上海锅炉股份有限公司生产的SG-1025/17.4-M852型亚临界、自然循环、中间一次再热汽包炉。燃烧器设备采用四角布置，切圆燃烧，直流摆动燃烧器。由于锅炉NOx排放量较大，全年平均排放浓度接近650mg/Nm3，额定负荷劣质煤燃烧时峰值高达800mg/Nm3左右，为改善当地大气质量，响应国家节能减排号召，我公司决定在保证锅炉安全、经济、环保运行前提下，对＃1锅炉进行低氮燃烧改造。
二、燃烧器改造实施以及热控变更
1、低氮燃烧器改造技术方案
我厂本次改造采用了烟台龙源电力技术股份有限公司的“双尺度”低NOx燃烧技术。其是通过改变炉内燃烧射流组合使在空间尺度上相关区域三场特性差异化，和运用与之相复合的“分区优化调试方法”，在两个尺度上形成有利于炉内防结渣、高燃尽、降低NOx、提高稳燃功能的三场特性，可有针对性地解决燃煤锅炉运行和环保方面的难题，达到具有强防渣、防腐蚀、高效稳燃、超低NOx排放技术。
2、改造中热控现场设备的变更
根据烟台龙源提供的技术方案，本次燃烧器分为主燃烧器区、SOFA燃烧器区。主要进行了以下工作：现场设备主要包括主燃烧器摆动电动执行器、SOFA燃尽风气动执行器、SOFA燃烧器摆动电动执行器的选型及安装调试，电缆敷设、需利旧设备的保护性拆除和恢复等。
2.1主燃烧器电动执行器及主燃烧器区风门气动执行器
我厂燃烧器摆角执行机构原来采用的是上海某厂A系列电动调门，该电动调门主要存在以下问题：①设备存在先天性的缺陷，死区较大，不能及时响应运行的需求。②反馈经常发生较大的波动，故障率高。在本次改造中我们对其进行了更换，更换后型号为：ROTORKIQM25/IW8(360:1),4-20mA控制及反馈。主燃烧器区每个角设有1台，全炉共有4台摆动用电动执行器。
改造后，锅炉每个角沿高度方向共设有13层风门，其中6层一次风周界风门（A、B、C、D、E、F层），7层二次风门（AA、AB、BC、CD、DE、EF、FF），全炉共52个风门，配置52台气动执行器,气动执行器利旧。
2.2SOFA燃烧器电动执行器型号以及二次风门执行器
在本次改造中风箱上部布置有SOFA风箱，每个角SOFA燃烧器设有1台，全炉共有4台SOFA燃烧器摆动电动执行器。型号为ROTORKIQM20/IWD6(140:1)，4-20mA控制及反馈。
改造后，锅炉SOFA燃烧器区每个角沿高度方向共设有4层风门（SOFA1、SOFA2、SOFA3、SOFA4），SOFA喷嘴可通过摆动气缸的驱动可实现整体上下20度的摆动，配置4层气动执行器共16台。改造后SOFA二次风门气动执行器、SOFA燃烧器摆动用电动执行器控制和反馈均纳入机组DCS系统并按“一对一”控制配置，“层控”由DCS组态实现。新增SOFA二次风门气动执行器控制及反馈利旧原有DCS通道，新增SOFA燃烧器摆动电动执行器控制及反馈DCS通道，AI4点，AO4点。
3.1DCS硬件和软件的改造内容
我厂采用的是艾默生OVATIONDCS系统，硬件改造新增AI4点，模拟量输入模块（8通道）型号1C31224G01、1C31227G01各一块；新增AO4点，DCS模拟量输出模块（4通道）1C31129G03、1C31132G01各一块。
3.2燃烧系统改造后的设备控制
1)主燃烧器摆动机构的控制
对主燃烧器区垂直摆动机构设有手动方式，运行人员可以根据自己需要分别操作四角的主燃烧器区垂直摆动机构来调整锅炉燃烧；也可以根据主汽温度、再热器温度的需要同操四角的主燃烧器区垂直摆动机构。
2)新增SOFA燃烧器摆动机构的控制
对燃尽风箱垂直摆动机构为手动方式，运行人员可以根据自己需要分别操作四角的燃尽风箱垂直摆动机构来调整锅炉燃烧；也可以根据主汽温度、再热器温度的需要同操四角的燃尽风箱垂直摆动机构。
3)周界风风门控制
六层一次风周界风门（A、B、C、D、E、F层）风门执行器，保持原控制方式不变，通道利旧，作相应软件修改。保留原来“每层燃料风风门通过热一次风压调节”的控制方式。
4）二次风风门控制
改造后AA、AB、BC、CD、DE、EF、FF层辅助风风量是主蒸汽流量的函数，它们之间的最终关系通过燃烧调整试验得到了确定，以获得锅炉在较大负荷运行范围内的最佳综合性能；辅助风优化系统配风表是锅炉蒸汽流量和各层辅助风风门之间的折线函数关系；
锅炉330MW高负荷试验，主汽流量1040t/h，主、再减温水量正常，主蒸汽减温水总量25t/h~42t/h，再热器减温水总量0t/h，各段壁温正常，锅炉运行稳定。
炉内燃烧稳定，燃烧状况良好，运行氧量3.0%，排烟温度128℃，氮氧化物排放浓度320mg/Nm3左右，锅炉热效率92.18%。
四、结论
综上所述，华润电力湖北有限公司一期#1机组低氮燃烧器技术改造的效果非常明显，通过就地设备以及DCS逻辑的优化，明显的降低了NOx的排放量，同时使燃烧系统在各个方面均得到改善，完成了节能减排的目标。