低氮燃燒技術在燃煤鍋爐中的應用

杜志斌

摘 要 隨著經(jīng)濟的發(fā)展，社會的進步，低氮燃燒技術在燃煤鍋爐中的應用受到了廣泛的關注。在工業(yè)生產(chǎn)中鍋爐占有重要的地位，同時發(fā)揮著重要的作用，在實際運行中會消耗大量的燃料，進而釋放出一些含有氮氧化物。如果這些物質(zhì)沒有經(jīng)過精細化的處理，對環(huán)境會造成一定的污染。在當前節(jié)能環(huán)保政策影響下，燃煤鍋爐開始向低氮燃燒技術方式發(fā)展，同時將先進技術應用其中，進而降低氮氧化物的實際排放，在真正意義上能夠提高鍋爐的實際燃燒效率，對環(huán)境也具有一定的保護作用。

關鍵詞 低氮燃燒技術；燃煤鍋爐；具體方案

中圖分類號 TK1 文獻標識碼 A 文章編號 2095-6363（2017）15-0147-02

燃煤在鍋爐實際燃燒過程中會產(chǎn)生氮氧化物這樣的物質(zhì)，針對這種物質(zhì)如果沒有進行全面性的優(yōu)化改造，會造成氮氧化物的實際排放量持續(xù)增多，同時對人們的生存環(huán)境也會造成較大的影響。因此，在當前形勢下，在燃煤鍋爐低氮燃燒技術中應進行積極的優(yōu)化。針對氮氧化物的實際生成以及排放等進行全面的控制，最終促進工業(yè)的良好的發(fā)展。本文將針對低氮燃燒技術在燃煤鍋爐中的應用進行針對性的探討。

1 低氮燃燒技術具體分類

低氮燃燒技術主要是將燃燒反應溫度降低，同時將過量空氣系數(shù)不斷減少，進而能夠?qū)煔庠诟邷貐^(qū)中的實際停留時間不斷縮短，最終將NOX進行全面性的控制。在當前降低燃煤鍋爐NOX排放量中是最為主要的方式。對于低氮燃燒技術來講自身工藝較為成熟，同時實際的投資以及相關的運行費用較低，因此在火電廠中的NOX實際排放控制具有較好的應用。在當前形勢下針對低氮燃燒技術具有以下幾種分類。

1.1 燃燒分級技術

對于燃燒分級技術來講主要是在燃燒器的初始區(qū)域注入二次燃料，進而形成了具有富燃料的再燃區(qū)域。在一定程度上講當NOX在具體性區(qū)域中最終會被還原成N2這樣的物質(zhì)。就整體而言燃燒分級技術在再燃區(qū)中能夠?qū)⒉煌耆紵漠a(chǎn)物最終燃盡，在其上面將燃盡風噴口進行設置。在燃燒分級技術中最為主要的作用是將再燃燒區(qū)中的具體燃料以及空氣的實際比例進行改變。另外，存在的主要問題是將不完全燃燒損失不斷的減少，應加入空氣進而對再燃燒煙氣進行三級燃燒，因此在實際配風系統(tǒng)中具有一定的復雜性。

1.2 空氣分級燃燒技術

對于空氣分級燃燒技術在當前實際應用中較低，其中主要的原理是將燃料在實際燃燒中采用分段的方式進行。這種技術將燃燒用風主要分為一次風以及二次風，最主要目的是能夠?qū)⑷剂蠈嶋H空氣量不斷的減少，進而在真正意義上提高燃料濃度。同時還能將一次風以及二次風之間的時間不斷的推遲，進而保證燃料在爐膛中能夠形成富燃料區(qū)，保證其能夠進行缺氧性燃燒，進而降低NOX的實際生成。在缺氧燃燒中的煙氣以及二次風進行不斷的混合，進而保證燃料在實際燃燒中能夠完全的燃燒。當前這種技術以及相關的初級控制措施進行了全面的聯(lián)合運用，在新建鍋爐中已經(jīng)成為其設計中的部分，針對NOX進行適度的控制，在鍋爐低氮排放改造中是最為主要的選擇。

1.3 低氮燃燒器技術

將空氣分級以及相關的燃燒分級的具體性原理運用在燃燒器中進行全面的設計，能夠?qū)⒒饏^(qū)的實際濃度以及溫度不斷的降低，進而對NOX進行有效的控制生成量。這樣方式的特殊設計利用的燃燒器就是以低氮燃燒器為核心，在一般情況下能夠?qū)⒌欧艥舛炔粩嗟慕档汀?/p>

2 氮氧化物實際形成機理以及實際控制現(xiàn)狀

在通常情形下，燃煤在實際燃燒過程中，其生成的主要氮氧化物主要有以下幾點：NO、NO2和N2O等。就整體而言擁有較多的NO以及NO2。因此，低氮燃燒最為主要的作用是將這兩種物質(zhì)生成進行全面性的控制。在氮氧化物實際生成中主要以3種方式為主，其一，在高溫情形下，空氣中存在的氮氣被氧化進而生成氮氧化物。其二，在燃料中存在著氮化合物在實際燃燒中會逐漸被熱分解，在實際氧化后會生成氮氧化物這種物質(zhì)。其三，在空氣中的氮以及燃料中的談氫離子團會發(fā)生反應，金額生成氮氧化物這樣的物質(zhì)。在很大程度上講氮氧化物的實際生成以及爐內(nèi)溫度以及燃料的實際停留時間等具有緊密的聯(lián)系。因此，針對氮氧化物生成機理以及脫氮技術應進行全方位的分析，這樣的方式對燃煤鍋爐低氮燃燒技術優(yōu)化具有著重要的意義。

當前燃煤鍋爐的低氮燃燒技術分為3種處理方式，主要是以燃燒前以及燃燒中和燃燒后為核心。在其實際燃燒前針對燃料進行全面性的脫氮處理，但這樣的方式具有較高的成本以及工藝具有一定的復雜性，因此在當前具有較少的應用。在其燃燒中的脫氮是將反應區(qū)中的氧濃度不斷降低以及在高溫區(qū)中的燃料實際停留時間不斷的縮短，進而才能將氮氧化物的實際生成量不斷的降低。在燃燒后的脫氮是將氮氧化物不斷的還原，另外，以吸附這樣的方式能夠降低實際中的排放量，其實際的運行技術相對較為成熟。

3 低氮燃燒技術在實際改造后的方案選擇

3.1 針對擺角以及燃盡風進行全面性的優(yōu)化

針對擺角以及燃盡風應進行全面性的優(yōu)化以及相關的調(diào)整，能夠?qū)Φ偷紵M行良好的控制。同時還應對燃盡風的實際擺角進行適當性的調(diào)整，進而能夠有效避免爐膛兩側(cè)存在著較大的溫差。在其鍋爐中的總風量持續(xù)穩(wěn)定這樣的情形下，應與運行狀態(tài)結合開來。在負荷提升這樣的情況下，應將燃盡風中的擋板不斷的增大，能夠?qū)⒌趸锏膶嶋H排放量不斷的降低，同時減少存在的飛灰。針對燃盡風還應進行全面的控制，進而降低含氧量，這樣的方式能夠有效保證鍋爐爐膛處于一種低氧燃燒狀態(tài)，同時上部保持著燃燒的狀態(tài)，氮氧化物的實際生成量會不斷的下降，最終提高鍋爐中低氮燃燒實際效率。

3.2 燃燒器在實際中的選擇

對于低氮燃燒來講其燃燒器發(fā)揮著重要的作用，因此型式的選擇是主要的環(huán)節(jié)，其中主要分為水平濃淡燃燒器以及相關的垂直濃淡燃燒器等，具有較為廣泛的應用。對于水平濃淡燃燒器來講水平方向?qū)γ悍鄣臐舛葢M行全面性的分離，進而保證射流與爐膛中心相接近，具有著較強的徑向卷吸；而垂直燃燒器在實際布置中以濃淡濃這樣的方式存在，在燃燒區(qū)中達到濃淡分離這樣的目標。針對燃燒器進行積極調(diào)整，應以濃淡分離為核心，同時還應進行合理性的控制分離，進而能夠?qū)⒌偷紵膶嶋H效率進行不斷的控制。

3.3 針對煤粉細度進行全面性的優(yōu)化調(diào)整

低氮在實際燃燒過程中煤粉細度發(fā)揮著重要的作用，在空氣分級中具有較為明顯的作用。在一次風噴口中將鈍體穩(wěn)燃器進行全面的安裝，其分級程度較高情況下，細煤粉中NO的實際排放濃度比粗眉粉要高的多。在一定程度上講煤粉細度越大，內(nèi)部中的揮發(fā)分容易被釋出，進而導致其煤粉顆粒以及與空氣的實際接觸會不斷的增大，最終提前著火同時溫度不斷的增高，其實際的燃燒率也在增加。在煤粉顆粒實際中表面積增加的情形下，對于NO來講焦炭的還原能力較強，進而細煤粉對低氮氧化物的實際排放量不斷的降低。因此，應與空氣分級的實際燃燒情況結合開來，進而與煤粉細度進行全面性的控制。

4 結論

總而言之，在工業(yè)發(fā)展中燃煤鍋爐低氮燃燒技術發(fā)揮著重要的作用，在實際運行燃燒中對氮氧化物生成能夠有效的控制，還能減少對環(huán)境的污染。在低氮燃燒技術中，主要是以脫氮技術為核心，同時與尾部脫氮技術結合開來，進而達到較好的效果。對于低氮燃燒技術來講應從穩(wěn)定性等方面出發(fā)，進而能夠使其各項要素得到有效的保證。

參考文獻

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