燃气透平是海洋石油富岛有限公司（以下称富岛公司）化肥一期30万吨合成氨装置的核心设备，其乏气作为辅助锅炉的补燃空气。辅助锅炉乏气NOX浓度未达新国标《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13223-2011）小于100mg/m3 的要求，装置即将面临停产整改。前期，富岛公司从辅助锅炉乏气着手治理，进行SCR/SNCR脱硝改造，因各方技术不能满足要求而终止。分析出燃气透平乏气NOX浓度偏高是辅助锅炉乏气NOX超标的源头，且燃气透平燃料气供应面临中断必须进行贫气替代，因此提出对燃气透平实施低氮燃烧改造思路，确定改造范围和性能指标，研究和应用了干式低氮燃烧技术，实施了配套设备的创新和优化改造。项目主要内容是燃气和燃烧系统的升级与结构优化、控制系统和执行机构的更新与优化、高压透平更新与结构优化。 在燃烧室采用特殊结构的双烧咀、独有的预混空气调节风门和气体加速混合装置的设计，与其他燃烧技术相比，实现了在50-100%负荷范围内保持燃空比恒定，在任何工况下避免回火等效果，具有操作简单，无需燃烧调整，抗燃料组分波动能力强，稳定运行范围宽等特点，属国内首创。同时，通过更新和优化透平高压模块的结构设计，运用新材料，消除了设备老旧安全隐患，提高了透平的输出功率、火焰强度和运行安稳性。 机组控制系统采用MarkⅥe/MarkⅥeS两套硬件三冗余控制系统，安全可靠，国际先进。应用电动执行器替代液压执行器，提高了控制精准度，多个电动执行器分别属世界、国内和行业内首次应用。突破技术封锁，自主完成并掌握关键电动执行器调校维护组态及故障处理方法。自主优化机组联锁，在保障机组安全情况下，降低了联锁误动率。 项目实施后，减少NOX排放约72t/年，合成氨装置得以继续生产经营，并实现了装置连续运行周期的新突破。项目实施降低了装置运行能耗，节能效益约3611072元/年。经实践证明，本成果具有重大创新，可推广应用于其他类似合成氨生产企业和使用传统标准扩散燃烧室燃气透平的企业，对公司合成氨领域技术具有明显的推动作用。成果还为国内航改型燃气透平低氮排放技术的开发提供了案例。