浅谈低氮燃烧技术及其改造方法

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1、浅谈低氮燃烧技术及其改造方法摘要：随着我国的经济建设的不断发展，对于能源的需求在不断地加大。在工业上，火电厂作为重要的能源来源，对生产的发展起到了重要的作用。但是在生产中，山于氮氧化物的排放，严重的影响了生态环境的建设与人们的生命健康。因此，需要加强其技术的改进。文章通过对低氮燃烧技术进行综合的分析，并对其改造技术进行了阐述，以期能够提供一个借鉴。关键词：低氮燃烧技术；应川；改造方法中图分类号:0434文献标识码：A1.煤燃烧N0X的生成原理及生成方式1.1N0X的生成原理N0X是N0和N02的统称，

2、燃煤电厂烟气中的NOX主耍是通过煤燃烧产生的。燃烧生成的NOX通常是山超过90%的N0和小于10%的N02组成。依据氮氧化物生成机理，可分为3类，分别是热力型、燃料型和快速型NOX。1・2热力型N0热力型NOX是指当炉腌温度达到1350°C以上时，空气屮的氮气在高温下被氧化生成NOX,当温度足够高时，热力型NOX其至可达20%o在影响空气中的氮分转化为NOX的量的各种因素中,温度的影响尤为显著。降低烟气温度、缩短烟气在高温区域的停留时间和降低高温区域局部氧气浓度可有效地降低热力型NOX。1.3燃料型N

3、O燃料型NOX指的是燃料中有机氮化物在燃烧过程中生成的NOX,其生成量的多少主要取决于空气燃料的混合比。燃料型NOX约占NOX总牛成量的75%〜90%。燃料型N0是由燃料本身固有氮化合物在燃烧时转化而成。燃料氮是燃煤过程中NOX的主要来源,燃料型N0比热力型N0更易于形成。研究表明，燃料氮形成的NOX要占锅炉NOX排放总量的60%〜80%。另外，燃料氮分布于挥发分和焦碳中。根据煤种的不同，挥发份氮生成的NOX占燃料氮总NOX的60%〜80%,焦碳氮生成的占20%〜40%。1・4瞬发型N0瞬发型N0生成

4、机理为分子氮在火焰前沿的早期阶段，在碳氢化合物的参与影响下，通过中间产物转换为NO,其转换率取决于氧量和温度。实验证实，这一机理在富燃料的碳氢化合物火焰中较为重要。HCN可进一步氧化生成N0。随温度的升高，其重要性显著增大。研究表明瞬发型N0其排放量仅占NO总量的5%,一般不作详细研究。2•低氮燃烧技术的应用2.1改进低氮燃烧技术在国外工业技术发达的国家，对燃烧产生的氮氧化物控制的主要燃烧技术冇对燃烧技术的改进、分级氮氧化物的燃烧器以及对燃烧形成的氮氧化物还原这三大类技术。1）改进的燃烧技术有烟气再循

5、环和浓淡燃烧等。利用这些措施可以对低氮燃烧技术进行合理的改进，从而降低氮氧化物的排放量。利用这些改进方法，就不需要对燃烧系统进行大改，不但降低了氮氧化物的形成率，也降低了企业的成木投资；2）分级氮氧化物燃烧器。对煤粉炉的燃烧器进行改造的主耍目的就是降低燃烧器中氧的浓度，从而降低氮氧化物的产生。比较典型的燃烧器改造有偏转二次风燃烧器。这种对燃烧器改造的技术也可以冇效的降低氮氧化物的排放量；3）还原燃烧产生的氮氧化物。这种低氮技术主耍包括低氮氧化物燃烧器以及燃料分级氮氧化物形成技术等。这些技术可以使燃煤中

6、氮氧化物的形成量降低到350mg/扩从而有效的控制了氮氧化物的产生。1.2我国创新低氮燃烧技术我国在火电厂生产屮引进国外的相关低氮燃烧控制技术，在这些技术的基础上进行创新研究，从而研究出适合我国工业生产情况的低氮燃烧控制技术，主要有空气分级燃烧技术、新型燃烧器以及其他氮氧化物降低技术这三大类创新技术。1）空气分级燃烧技术。所谓空气分级燃烧就是利用煤粉燃烧中対氧的控制，使得煤粉炉中煤粉的燃烧有着一定的还原性，从而降低氮氧化物的产生。目前广泛应用于火电厂煤粉锅炉屮的低氮燃烧技术就是整体分级低氮燃烧技术；2

7、）新型燃烧器，对从国外引进的新型燃烧器加以创新运用，从而保证我国在燃煤中对氮氧化物的有效控制。这种技术的主要作用就是保证燃煤中的燃烧稳定性，从而降低氮氣化物的形成有着非常重要的作用。现今在燃煤中常用的燃烧器有多功能旋流燃烧器以及圆形旋流燃烧器等。通过对新型燃烧器的使用，可以冇效的降低氮氧化物的形成，进而达到对氮氧化物排放量的有效控制。1.低氮燃烧技术分类介绍3.1燃烧分级技术燃烧分级技术是在主燃烧器形成初始燃烧区的上方喷入二次燃料，从而形成富燃料燃烧的再燃区，当NOx进入该区域时将被还原成N2。燃烧分

8、级技术为了保证再燃区的不完全燃烧产物能够燃烬，需要在再燃区的上面布置燃尽风喷口。燃烧分级技术的关键因素是改变再燃烧区的燃料与空气的比例；存在的问题是为了减少不完全燃烧损失，需加空气对再燃区烟气进行三级燃烧，因此配风系统较复杂。1.2空气分级燃烧技术空气分级燃烧技术（OFA）是现阶段应用较为广泛的低氮燃烧技术，它的卞要原理是将燃料的燃烧过程分段进行。该技术是将燃烧用风分为一次风和二次风，目的是减少燃料燃烧区域的空气量（一次风），提高燃烧区域的燃料浓度，推迟