低氮燃烧技术课件.ppt

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1、技术课件锅炉低氮燃烧煤粉炉产生的NOx种类NOx按生成原理分类在燃料的燃烧过程中，氮氧化物的生成是燃烧反应的一部份：燃烧生成的氮氧化物主要是NO和NO2，统称为NOx。1、热力型NOx燃烧时，空气中氮在高温下氧化：随着反应温度T的升高，其反应速率按指数规律增加。当T<1500℃时，NO的生成量很少，而当T>1500℃，T每增加100℃，反应速率增大6-7倍，亦即NO生成量增大6-7倍。当温度达到1600℃时，热力型NOx的生成量可占炉内NOx的生成总量的25％~30％2、快速型NOx碳氢化合物燃料在燃料过浓时燃烧，在反应区附近会快速生成

2、NOx。快速型NOx生成量很少，在分析计算中一般可以不计，影响快速NOx生成的主要因素有空气过量条件和燃烧温度，这与配风的不均以及给粉量的不均有直接关系。以上两种氮氧化物都不占NOx的主要部分，不是主要来源。3、燃料型NOx由燃料中氮化合物在燃烧中氧化而成。由于煤的燃烧过程由挥发份燃烧和焦炭燃烧两个阶段组成，故燃料型NOx的形成也由气相氮的氧化（挥发份）和焦炭中剩余氮的氧化（焦炭）两部分组成。燃料型NOx在煤粉燃烧NOx产物中占60－80％。主要来源NOx的危害酸雨和硝酸盐沉积光化学烟雾N2O破坏臭氧层NOx国标对NOx排放的要求GB1

3、3223-2011：2011年7月18日发布了GB13223-2011《火电厂大气污染物排放标准》，并于2012年1月1日开始实施，对NOx排放进行严格限制。NOx排放标准值为100mg/m3。对于循环流化床锅炉，2003年12月31日前建成投产或通过环评报告审批的电站锅炉，NOx排放标准值200mg/m3。考虑到我公司1#、2#、3#锅炉共用一个烟筒，仍全部执行100mg/m3。技术措施为了实现清洁燃烧，目前降低燃烧中NOx排放污染的技术措施可分为两大类：一类是炉内脱氮，另一类是尾部脱氮。炉内脱氮就是采用各种燃烧技术手段来控制燃烧过程

4、中NOx的生成，又称低NOx燃烧技术。尾部脱氮应用在燃煤电站锅炉上的成熟技术主要有选择性催化还原技术（SelectiveCatalyticReduction，简称SCR）、选择性非催化还原技术（SelectiveNon-CatalyticReduction，简称SNCR）以及SNCR/SCR混合烟气脱硝技术。低氮燃烧的必要性NOx减排，技术已不是障碍，关键要选择合适自己的技术；无论对SCR或SNCR，先采用低氮燃烧技术，都可以节约投资和运行成本；采用低NOx燃烧技术，相对于我公司3#、4#锅炉都有较大的减排空间；近年刚投运的5#锅炉，已

5、采用了低氮燃烧技术，基本没有改造空间，但还可通过燃烧优化降低NOx排放。低氮燃烧技术低氮燃烧是目前应用最广泛的分段燃烧技术，将燃料的燃烧过程分阶段来完成。第一阶段燃烧中，只将总燃烧空气量的70%—75%（理论空气量的80%）供入炉膛，使燃料在先在缺氧的富燃料条件下燃烧，导致该区的燃料只能部分燃烧（含氧量不足），降低了燃烧区内的燃烧速度和温度水平，能抑制NOx的生成；第二阶段通过足量的空气，使剩余燃料燃尽，此段中氧气过量，但温度低，生成的NOx也较少。这种方法可使烟气中的NOx减少25%—50%我公司3#、4#、5#锅炉分级燃烧示意图：低

6、氮燃烧器一般把一次风分成浓淡两股，浓相在内，更靠近火焰中心；淡相在外，贴近水冷壁。浓相在内着火时，火焰温度相对较高，但是氧气比相对较少，故生成的氮氧化物的几率相对减少；淡相在外，氧气比相对较大，但由于距火焰高温区域较远，温度相对较低，故氮氧化物的生成也不会很多。分级燃烧技术与浓淡燃烧相结合进一步深度降低NOx排放量百叶窗式喷燃器（现应用于3#、4#锅炉一次风管）水平浓淡式喷燃器（现应用于5#锅炉一次风管）影响NOx生成量的主要因素：温度燃料含氮量氧浓度反应时间1、温度：温度是影响最重要的一个因素，尤其是达到某温度后，NOx的生成量与温度

7、成指数关系。该温度称为“边界温度”，在煤粉燃烧装置常规氧量运行条件下，这个“边界温度”大约为1300℃。2、燃料含氮量：燃烧时，燃料中的含氮成分与含氧物质发生反应的生成物有两种可能：形成一氧化氮NO。与含氮的物质反应(主要是NO本身)形成氮分子，即燃料氮并非转化为NO。燃料成分对NOX生成的影响比较复杂，不但与含量有关，还因不同燃料会产生不同的燃烧温度，而叠加上温度的影响。3、氧量：一般而言，氧量过高将导致NOx生成量高，因为参与反应的O2充足。但太高将由于温度下降产生相反的影响。4、反应时间：化学反应需要一定的时间完成，右图是燃料燃烧

8、时NOx生成量在不同温度下与时间的关系。低氮燃烧优化调整手段锅炉运行氧量燃烬风开度二次风配风方式一次风速大小磨煤机投运方式负荷变化煤质变化其它锅炉运行氧量的高低直接决定着锅炉NOx排放水平，Nox排放随着氧