鍋爐結構和燃燒器型式對NOx排放濃度的影響

高志芳++許永紅

摘 要：隨著時代的進步和社會經濟的發展，人們生活水平的提高，對環境質量也提出了更高的要求。燃煤對環境會造成較大的污染，包括諸多方面的類型，其中NOx是非常重要的一個方面，需要引起人們足夠的重視。本文通過一系列的測量數據，分析了鍋爐結構和燃燒器型式對NOx排放濃度的影響，希望可以提供一些有價值的參考意見。

關鍵詞：鍋爐結構 燃燒器型式 排放濃度

中圖分類號：TK16 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）05（b）-0123-01

燃煤會給環境造成多樣多樣的污染，如煙塵污染、有害氣體污染以及熱污染等等，其中，非常重要的一個污染項目就是NOx污染。根據相關的統計資料表明，煤的燃燒會造成60%左右的NOx污染，而有超過60%的全國燃煤都來源于火電廠發電用煤。隨著時代的發展，電力工業燃煤量越來越大，NOx有著更大的排放量，需要引起足夠的重視。

結合NOx的生成機理我們可以得知，燃燒過程以及燃煤鍋爐運行參數會直接影響到它的生成量。對于電站燃煤鍋爐來講，有很多因素都會影響到NOx的生成，其中，爐內燃燒過程會直接受到鍋爐結構和燃燒器型式的影響，因此，就需要進行分析和研究，以便更好的改造燃燒器，促使燃燒效率得到提高，實現NOx排放量得到降低的目的。

1 典型結構型式鍋爐的NOx排放濃度測試

通過調查研究發現，我國依然將初期的低NOx燃燒器應用到鍋爐當中，NOx燃燒技術比較的簡單，主要是分級送風助燃或者煤粉濃淡分離燃燒。某電網從上個世紀九十年代開始了改造工程，將低NOx燃燒技術的機組鍋爐投入到運行當中，但是通過測量，依然有著較大的NOx排放量。

我們測試了很多臺典型燃煤鍋爐NOx排放濃度，鍋爐型式多種多樣，如墻式燃燒鍋爐、四角切圓燃燒鍋爐、循環流化床鍋爐等等。將各類煤種投入到試驗當中，如無煙煤、貧煤、煙煤等等。主要選用了兩種型式的燃燒器，分別是旋流燃燒器和直流燃燒器。

一是試驗方法：結合相關的鍋爐性能試驗規程，我們將煙氣分析儀應用了進來，以便測試NOx排放濃度。將網格法應用到空預器出口煙道的煙氣取樣中，樣品在進入煙氣分析儀之前，會經過混合器，之后來測量O2和NOx的排放濃度。每一個試驗工況，都需要控制取得的數據在5組左右，然后結合相關的排放標準，對含氧量或者過量空氣系數進行修正。

二是燃煤鍋爐NOx排放濃度測試數據：為了得出NOx排放濃度受到鍋爐結構以及燃燒器型式的影響程度，我們對十幾臺鍋爐進行了測量，這些鍋爐有著不同的爐膛結構和燃燒器型式，并且對不同的煤種進行燃燒，得出了一系列的數據。

2 鍋爐NOx排放濃度測試數據分析

通過得出的一系列的數據，我們可以得知，鍋爐如果有著不同的爐型和燃燒器型式，那么在NOx排放濃度方面，就存在著較大的差異。燃燒方式決定了鍋爐結構形式，NOx排放受到爐型的影響，其實，真正的影響因素是爐膛溫度和溫度分布方式。結果表明，在升高鍋爐爐膛平均溫度的過程中，會逐漸升高NOx排放濃度，并且NOx排放濃度會受到燃燒器附近煤粉氣流著火階段溫度的最大影響。

W火焰鍋爐爐膛下部著火區域因為覆蓋了一層耐火材料，導致絕熱層的形成，那么爐膛的最高溫度與煤的理論燃燒溫度就非常的接近，可以達到1500 ℃以上的溫度，這樣就可以有效燃燒那些難以燃燒的無煙煤，同時，在運行過程中，又對省煤器出口氧量進行了較高的控制，這是為了促使煤粉燃盡性能得到提高，爐膛溫度較高，空氣量較多，那么就導致有較高的NOx排放濃度。W火焰鍋爐有著較高的燃燒溫度，這樣就會生產大量的燃料型NOx，并且在急劇增加的區域也存在著熱力型NOx，這樣就有著較高的NOx排放濃度。目前，W火焰鍋爐有著最高的NOx排放濃度。

直流燃燒器以及燃燒貧煤的四角切圓燃燒鍋爐，將比較落后的燃燒器以及低NOx燃燒技術給應用了進來，為了能充分的燃燒，在鍋爐設計中，有著較高的過量空氣系數、截面熱溫度以及容積熱溫度，那么燃燒區域就有著較高的燃燒溫度，因此，也會有較高的NOx排放濃度，僅僅比W火焰鍋爐低。

將直流燃燒器應用到幾臺燃燒煙煤和褐煤的鍋爐中，四角切圓燃燒，有著較低的NOx排放濃度，主要是受到了燃料特性的影響，燃煤揮發分可以達到40%以上。在鍋爐設計的過程中，對爐膛溫度進行了降低，同時煤有著較好的著火性能，將較低的過量空氣系數應用到燃燒過程中，這樣就可以對燃料型NOx和熱力型NOx的生成量進行降低。另外，在設計過程中，再加上水分和灰分較高，只有較低的爐膛溫度水平，同時，將煙氣摻加到制粉過程中，促使低氧一次風得以幸存，這樣就對煤粉著火過程中NOx的生成量進行了有效的抑制，相較于其他的貧煤鍋爐，可以有效降低NOx排放濃度。

循環流化床鍋爐有著較低的燃燒溫度，這樣就可以大大減少熱力型NOx的生成量。向燃燒室內分級送入燃燒用風，從布風板來送入一次風，從燃燒室下部錐段來引入二次風，促使燃料型NOx的生成量得到有效降低。同時，因為有NH3、一氧化碳以及未燃焦炭顆粒粗壯乃與流化床鍋爐密相區，這樣就促使還原反應發生于已經生產的NO上，促使最終NOx排放濃度得到有效降低。相較于其他型式的鍋爐來講，有著較低的NOx排放濃度。

總之，NOx排放濃度會直接受到鍋爐爐型的影響，主要因素是爐膛燃燒熱溫度和溫度的分布狀態，爐膛溫度的升高，會升高NOx排放濃度，如果有著較高的燃燒器區域溫度，將會增加燃料型NOx。

3 結語

通過上文的敘述分析我們可以得知，NOx排放濃度會直接受到鍋爐結構和燃燒器型式的影響。通過相關的試驗我們可以得知，W火焰鍋爐有著最高的NOx排放濃度；那么為了保護環境，就需要改造采用初級低NOx燃燒技術的燃燒器，促使燃燒效率得到提高，實現NOx排放量降低的目的。

參考文獻

[1] 王學棟，程林.大容量燃煤鍋爐性能與氮氧化物排放濃度試驗研究[J].發電設備，2008，2（6）：123-125.

[2] 沈躍云，高小濤.1000MW機組鍋爐NO_x排放濃度與主要運行因數的多元線性回歸[J].電力建設，2011，2（8）：43-45.endprint

摘 要：隨著時代的進步和社會經濟的發展，人們生活水平的提高，對環境質量也提出了更高的要求。燃煤對環境會造成較大的污染，包括諸多方面的類型，其中NOx是非常重要的一個方面，需要引起人們足夠的重視。本文通過一系列的測量數據，分析了鍋爐結構和燃燒器型式對NOx排放濃度的影響，希望可以提供一些有價值的參考意見。

關鍵詞：鍋爐結構 燃燒器型式 排放濃度

中圖分類號：TK16 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）05（b）-0123-01

燃煤會給環境造成多樣多樣的污染，如煙塵污染、有害氣體污染以及熱污染等等，其中，非常重要的一個污染項目就是NOx污染。根據相關的統計資料表明，煤的燃燒會造成60%左右的NOx污染，而有超過60%的全國燃煤都來源于火電廠發電用煤。隨著時代的發展，電力工業燃煤量越來越大，NOx有著更大的排放量，需要引起足夠的重視。

結合NOx的生成機理我們可以得知，燃燒過程以及燃煤鍋爐運行參數會直接影響到它的生成量。對于電站燃煤鍋爐來講，有很多因素都會影響到NOx的生成，其中，爐內燃燒過程會直接受到鍋爐結構和燃燒器型式的影響，因此，就需要進行分析和研究，以便更好的改造燃燒器，促使燃燒效率得到提高，實現NOx排放量得到降低的目的。

1 典型結構型式鍋爐的NOx排放濃度測試

通過調查研究發現，我國依然將初期的低NOx燃燒器應用到鍋爐當中，NOx燃燒技術比較的簡單，主要是分級送風助燃或者煤粉濃淡分離燃燒。某電網從上個世紀九十年代開始了改造工程，將低NOx燃燒技術的機組鍋爐投入到運行當中，但是通過測量，依然有著較大的NOx排放量。

我們測試了很多臺典型燃煤鍋爐NOx排放濃度，鍋爐型式多種多樣，如墻式燃燒鍋爐、四角切圓燃燒鍋爐、循環流化床鍋爐等等。將各類煤種投入到試驗當中，如無煙煤、貧煤、煙煤等等。主要選用了兩種型式的燃燒器，分別是旋流燃燒器和直流燃燒器。

一是試驗方法：結合相關的鍋爐性能試驗規程，我們將煙氣分析儀應用了進來，以便測試NOx排放濃度。將網格法應用到空預器出口煙道的煙氣取樣中，樣品在進入煙氣分析儀之前，會經過混合器，之后來測量O2和NOx的排放濃度。每一個試驗工況，都需要控制取得的數據在5組左右，然后結合相關的排放標準，對含氧量或者過量空氣系數進行修正。

二是燃煤鍋爐NOx排放濃度測試數據：為了得出NOx排放濃度受到鍋爐結構以及燃燒器型式的影響程度，我們對十幾臺鍋爐進行了測量，這些鍋爐有著不同的爐膛結構和燃燒器型式，并且對不同的煤種進行燃燒，得出了一系列的數據。

2 鍋爐NOx排放濃度測試數據分析

通過得出的一系列的數據，我們可以得知，鍋爐如果有著不同的爐型和燃燒器型式，那么在NOx排放濃度方面，就存在著較大的差異。燃燒方式決定了鍋爐結構形式，NOx排放受到爐型的影響，其實，真正的影響因素是爐膛溫度和溫度分布方式。結果表明，在升高鍋爐爐膛平均溫度的過程中，會逐漸升高NOx排放濃度，并且NOx排放濃度會受到燃燒器附近煤粉氣流著火階段溫度的最大影響。

W火焰鍋爐爐膛下部著火區域因為覆蓋了一層耐火材料，導致絕熱層的形成，那么爐膛的最高溫度與煤的理論燃燒溫度就非常的接近，可以達到1500 ℃以上的溫度，這樣就可以有效燃燒那些難以燃燒的無煙煤，同時，在運行過程中，又對省煤器出口氧量進行了較高的控制，這是為了促使煤粉燃盡性能得到提高，爐膛溫度較高，空氣量較多，那么就導致有較高的NOx排放濃度。W火焰鍋爐有著較高的燃燒溫度，這樣就會生產大量的燃料型NOx，并且在急劇增加的區域也存在著熱力型NOx，這樣就有著較高的NOx排放濃度。目前，W火焰鍋爐有著最高的NOx排放濃度。

直流燃燒器以及燃燒貧煤的四角切圓燃燒鍋爐，將比較落后的燃燒器以及低NOx燃燒技術給應用了進來，為了能充分的燃燒，在鍋爐設計中，有著較高的過量空氣系數、截面熱溫度以及容積熱溫度，那么燃燒區域就有著較高的燃燒溫度，因此，也會有較高的NOx排放濃度，僅僅比W火焰鍋爐低。

將直流燃燒器應用到幾臺燃燒煙煤和褐煤的鍋爐中，四角切圓燃燒，有著較低的NOx排放濃度，主要是受到了燃料特性的影響，燃煤揮發分可以達到40%以上。在鍋爐設計的過程中，對爐膛溫度進行了降低，同時煤有著較好的著火性能，將較低的過量空氣系數應用到燃燒過程中，這樣就可以對燃料型NOx和熱力型NOx的生成量進行降低。另外，在設計過程中，再加上水分和灰分較高，只有較低的爐膛溫度水平，同時，將煙氣摻加到制粉過程中，促使低氧一次風得以幸存，這樣就對煤粉著火過程中NOx的生成量進行了有效的抑制，相較于其他的貧煤鍋爐，可以有效降低NOx排放濃度。

循環流化床鍋爐有著較低的燃燒溫度，這樣就可以大大減少熱力型NOx的生成量。向燃燒室內分級送入燃燒用風，從布風板來送入一次風，從燃燒室下部錐段來引入二次風，促使燃料型NOx的生成量得到有效降低。同時，因為有NH3、一氧化碳以及未燃焦炭顆粒粗壯乃與流化床鍋爐密相區，這樣就促使還原反應發生于已經生產的NO上，促使最終NOx排放濃度得到有效降低。相較于其他型式的鍋爐來講，有著較低的NOx排放濃度。

總之，NOx排放濃度會直接受到鍋爐爐型的影響，主要因素是爐膛燃燒熱溫度和溫度的分布狀態，爐膛溫度的升高，會升高NOx排放濃度，如果有著較高的燃燒器區域溫度，將會增加燃料型NOx。

3 結語

通過上文的敘述分析我們可以得知，NOx排放濃度會直接受到鍋爐結構和燃燒器型式的影響。通過相關的試驗我們可以得知，W火焰鍋爐有著最高的NOx排放濃度；那么為了保護環境，就需要改造采用初級低NOx燃燒技術的燃燒器，促使燃燒效率得到提高，實現NOx排放量降低的目的。

參考文獻

[1] 王學棟，程林.大容量燃煤鍋爐性能與氮氧化物排放濃度試驗研究[J].發電設備，2008，2（6）：123-125.

[2] 沈躍云，高小濤.1000MW機組鍋爐NO_x排放濃度與主要運行因數的多元線性回歸[J].電力建設，2011，2（8）：43-45.endprint

摘 要：隨著時代的進步和社會經濟的發展，人們生活水平的提高，對環境質量也提出了更高的要求。燃煤對環境會造成較大的污染，包括諸多方面的類型，其中NOx是非常重要的一個方面，需要引起人們足夠的重視。本文通過一系列的測量數據，分析了鍋爐結構和燃燒器型式對NOx排放濃度的影響，希望可以提供一些有價值的參考意見。

關鍵詞：鍋爐結構 燃燒器型式 排放濃度

中圖分類號：TK16 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）05（b）-0123-01

燃煤會給環境造成多樣多樣的污染，如煙塵污染、有害氣體污染以及熱污染等等，其中，非常重要的一個污染項目就是NOx污染。根據相關的統計資料表明，煤的燃燒會造成60%左右的NOx污染，而有超過60%的全國燃煤都來源于火電廠發電用煤。隨著時代的發展，電力工業燃煤量越來越大，NOx有著更大的排放量，需要引起足夠的重視。

結合NOx的生成機理我們可以得知，燃燒過程以及燃煤鍋爐運行參數會直接影響到它的生成量。對于電站燃煤鍋爐來講，有很多因素都會影響到NOx的生成，其中，爐內燃燒過程會直接受到鍋爐結構和燃燒器型式的影響，因此，就需要進行分析和研究，以便更好的改造燃燒器，促使燃燒效率得到提高，實現NOx排放量得到降低的目的。

1 典型結構型式鍋爐的NOx排放濃度測試

通過調查研究發現，我國依然將初期的低NOx燃燒器應用到鍋爐當中，NOx燃燒技術比較的簡單，主要是分級送風助燃或者煤粉濃淡分離燃燒。某電網從上個世紀九十年代開始了改造工程，將低NOx燃燒技術的機組鍋爐投入到運行當中，但是通過測量，依然有著較大的NOx排放量。

我們測試了很多臺典型燃煤鍋爐NOx排放濃度，鍋爐型式多種多樣，如墻式燃燒鍋爐、四角切圓燃燒鍋爐、循環流化床鍋爐等等。將各類煤種投入到試驗當中，如無煙煤、貧煤、煙煤等等。主要選用了兩種型式的燃燒器，分別是旋流燃燒器和直流燃燒器。

一是試驗方法：結合相關的鍋爐性能試驗規程，我們將煙氣分析儀應用了進來，以便測試NOx排放濃度。將網格法應用到空預器出口煙道的煙氣取樣中，樣品在進入煙氣分析儀之前，會經過混合器，之后來測量O2和NOx的排放濃度。每一個試驗工況，都需要控制取得的數據在5組左右，然后結合相關的排放標準，對含氧量或者過量空氣系數進行修正。

二是燃煤鍋爐NOx排放濃度測試數據：為了得出NOx排放濃度受到鍋爐結構以及燃燒器型式的影響程度，我們對十幾臺鍋爐進行了測量，這些鍋爐有著不同的爐膛結構和燃燒器型式，并且對不同的煤種進行燃燒，得出了一系列的數據。

2 鍋爐NOx排放濃度測試數據分析

通過得出的一系列的數據，我們可以得知，鍋爐如果有著不同的爐型和燃燒器型式，那么在NOx排放濃度方面，就存在著較大的差異。燃燒方式決定了鍋爐結構形式，NOx排放受到爐型的影響，其實，真正的影響因素是爐膛溫度和溫度分布方式。結果表明，在升高鍋爐爐膛平均溫度的過程中，會逐漸升高NOx排放濃度，并且NOx排放濃度會受到燃燒器附近煤粉氣流著火階段溫度的最大影響。

W火焰鍋爐爐膛下部著火區域因為覆蓋了一層耐火材料，導致絕熱層的形成，那么爐膛的最高溫度與煤的理論燃燒溫度就非常的接近，可以達到1500 ℃以上的溫度，這樣就可以有效燃燒那些難以燃燒的無煙煤，同時，在運行過程中，又對省煤器出口氧量進行了較高的控制，這是為了促使煤粉燃盡性能得到提高，爐膛溫度較高，空氣量較多，那么就導致有較高的NOx排放濃度。W火焰鍋爐有著較高的燃燒溫度，這樣就會生產大量的燃料型NOx，并且在急劇增加的區域也存在著熱力型NOx，這樣就有著較高的NOx排放濃度。目前，W火焰鍋爐有著最高的NOx排放濃度。

直流燃燒器以及燃燒貧煤的四角切圓燃燒鍋爐，將比較落后的燃燒器以及低NOx燃燒技術給應用了進來，為了能充分的燃燒，在鍋爐設計中，有著較高的過量空氣系數、截面熱溫度以及容積熱溫度，那么燃燒區域就有著較高的燃燒溫度，因此，也會有較高的NOx排放濃度，僅僅比W火焰鍋爐低。

將直流燃燒器應用到幾臺燃燒煙煤和褐煤的鍋爐中，四角切圓燃燒，有著較低的NOx排放濃度，主要是受到了燃料特性的影響，燃煤揮發分可以達到40%以上。在鍋爐設計的過程中，對爐膛溫度進行了降低，同時煤有著較好的著火性能，將較低的過量空氣系數應用到燃燒過程中，這樣就可以對燃料型NOx和熱力型NOx的生成量進行降低。另外，在設計過程中，再加上水分和灰分較高，只有較低的爐膛溫度水平，同時，將煙氣摻加到制粉過程中，促使低氧一次風得以幸存，這樣就對煤粉著火過程中NOx的生成量進行了有效的抑制，相較于其他的貧煤鍋爐，可以有效降低NOx排放濃度。

循環流化床鍋爐有著較低的燃燒溫度，這樣就可以大大減少熱力型NOx的生成量。向燃燒室內分級送入燃燒用風，從布風板來送入一次風，從燃燒室下部錐段來引入二次風，促使燃料型NOx的生成量得到有效降低。同時，因為有NH3、一氧化碳以及未燃焦炭顆粒粗壯乃與流化床鍋爐密相區，這樣就促使還原反應發生于已經生產的NO上，促使最終NOx排放濃度得到有效降低。相較于其他型式的鍋爐來講，有著較低的NOx排放濃度。

總之，NOx排放濃度會直接受到鍋爐爐型的影響，主要因素是爐膛燃燒熱溫度和溫度的分布狀態，爐膛溫度的升高，會升高NOx排放濃度，如果有著較高的燃燒器區域溫度，將會增加燃料型NOx。

3 結語

通過上文的敘述分析我們可以得知，NOx排放濃度會直接受到鍋爐結構和燃燒器型式的影響。通過相關的試驗我們可以得知，W火焰鍋爐有著最高的NOx排放濃度；那么為了保護環境，就需要改造采用初級低NOx燃燒技術的燃燒器，促使燃燒效率得到提高，實現NOx排放量降低的目的。

參考文獻

[1] 王學棟，程林.大容量燃煤鍋爐性能與氮氧化物排放濃度試驗研究[J].發電設備，2008，2（6）：123-125.

[2] 沈躍云，高小濤.1000MW機組鍋爐NO_x排放濃度與主要運行因數的多元線性回歸[J].電力建設，2011，2（8）：43-45.endprint