探究循環流化床鍋爐爐內低NOx排放技術研究及應用

普磨磨

【摘? 要】隨著時代的發展，我國對于生態環境的重視程度不斷的增加，在我國現有的發電機組中，燃煤動能占70%以上。然而燃煤過程中，會造成極大的環境污染，嚴重影響著國家經濟發展。為降低傳統燃油過程導致的環境污染，使用循環流化床鍋爐，有利于節約能源。本文簡要描述了鍋爐設備的應用，詳細探究低NOx排放技術及應用，希望對讀者產生一定的幫助。

【關鍵詞】循環流化床;鍋爐;NOx

引言

在進行燃料燃燒過程中，由于傳統燃煤手段較為落后，導致煙霧大量產生。其中，NOx在燃燒過程中，大量出現，嚴重影響了周圍的環境。國內環保部門為了保證人和環境的安全，對于火電廠的NOx排放量進行了相關規定。當前時代研發出循環流化床鍋爐，可有效取代傳統燃燒鍋爐，能有效降低NOx的生成，分解其存在的有害物質，在保證環境健康的同時，充分貫徹了節能減排的方針。

1.鍋爐設備應用概述

循環流化床鍋爐，采用的是當前工業化程度最高的液態化燃燒技術。循環流化床通常作為替代傳統燃煤的新興技術設備，主要分為DHX型流化床鍋爐、SHX型流化床鍋爐、QXX型流化床鍋爐等，它可以通過體內熱能流動，不斷進行循環，實現超低溫點燃和煙氣脫流反應，從而做到煙氣上下循環，既保證了燃燒的安全性，又降低了NOx生成量。傳統形式下的鍋爐通常采用單鍋筒，以自然循環的方式通過豎井，完成對煙霧的清除，其結構簡單，循環力較低，對環境影響較大，使用循環流化床鍋爐，則可以更大程度應用能量，其組成部分較多，可以更加有效地保證熱量運行，有利于節約能源，更重要的是其可以完整利用劣質燃料，有利于降低資源的浪費。

2.低NOx排放技術及應用研究

2.1低氧燃燒技術與應用

低氧燃燒技術，也就是指在使用循環流化床鍋爐時，爐內空氣系數與傳統意義上的燃燒狀態不符，通過降低空氣系數，使循環流化床鍋爐內各項指數低于NOx的生成條件。通過降低循環流化床鍋爐內空氣系數，減少NOx的生成，同時還能減少排煙造成熱量消失。通過循環流化床鍋爐內循環運行，保證循環流化床鍋爐的使用效率。在進行低氧燃燒技術操作時，要根據實際情況進行判定當前爐內氧氣存放比例，循環流化床鍋爐內氧氣含量過低，會造成其他污染物的生成，同樣會造成嚴重的環境污染，在進行該項技術的應用時，要注意謹慎選擇空氣系數。

2.2煙氣脫硝技術與應用

煙氣脫硝技術，可以有效使循環流化床鍋爐燃料燃燒期間，所產生的NOx低于國家標準，還可以有效降低NOx的形成。目前，煙氣脫硝技術分為選擇性非催化還原法和選擇性催化還原法兩類。選擇性非催化還原法，是指使用還原劑進入循環流化床鍋爐內與NOx發生反應，從而改變NOx的形成分子，將其分化為其他危險較小的污染物質或無害物質。此類脫銷技術有利于進行普通鍋爐改造，運行費用較低，但在無貴金屬催化劑參與情況下，效率較低，極易造成NOx大量產生。并且在排放煙霧時，引起二次污染，為提高脫硝效率，使用循環流化床鍋爐，可通過鍋爐內多項組件，將選擇性非催化還原法與其他物質混合。選擇性催化還原法，是指在有貴金屬還原劑參與的情況下，利用還原劑，有選擇的將NOx化為無害物質。此類脫銷技術，穩定性較高。在使用過程中，所造成的影響較低，降低了NOx的生成。在使用煙霧脫銷技術時，普通鍋爐的使用往往會造成鍋爐內壁出現問題，使用循環流化床鍋爐可以有效保證技術應用質量，在與其他工藝進行聯合使用時，有利于保證鍋爐運行穩定的情況下，抑制NOx的出現。

2.3空氣分級燃燒技術與應用

空氣分級燃燒技術，就是指將燃料在燃燒過程中，所需要的空氣分不同階段送入鍋爐內，需要與燃燒分級燃燒技術搭配完成。使用傳統的鍋爐往往無法及時進行空氣分子計算，使用新型循環流化床鍋爐，可以根據所用燃料數量，打造缺氧富燃料的燃料形式，使燃料在燃燒過程中無法形成NOx所需成分。在燃燒后期，燃料所需空氣以二次傳送的形式出現，使燃料在燃燒過程中空氣過剩，從而降低NOx生成，由于在燃燒過程中缺少NOx所需要的成分，從而起到抑制NOx生成的作用。在進行空氣分級燃燒技術的應用時，要嚴格把握空氣傳送量，避免由于操作失誤造成的NOx增加。通過循環流化床鍋爐的應用，簡化空氣分級燃燒技術的操作步驟，提高鍋爐燃燒效率。

2.4燃燒分級燃燒技術與應用

燃燒分集燃燒技術，也就是階段燃燒型燃燒技術。通過控制燃料與空氣混合燃燒，從而降低燃料燃燒中NOx的形成。燃燒分集燃燒技術的具體應用方式，就是在循環流化床鍋爐燃燒過程中，將燃料放在循環流化床鍋爐燃料區，在過量空氣系數存在的情況下進行燃燒，在主燃區燃燒進程過半后，噴入再燃燃料。通過再次燃燒，改變其成分結構，通過重新噴入還原劑，形成新的氧化反應，將NOx進一步分解。在分解結束后， 由于循環流化床可以分解低質量的燃料，可以通過循環流化床繼續燃燒剩余燃料，以此來形成燃料與空氣分層燃燒，降低NOx的排放。

2.5煙氣再循環燃燒技術與應用

煙氣再循環燃燒技術，也就是在循環流化床鍋爐使用期間，將部分低溫的煙氣，在與空氣進行充分混合后送入鍋爐內，從而降低爐內的氧分含量，使爐內的溫度降低。由于NOx通常出現于高溫下，在低溫情況下形成率較低，使用煙霧再循環燃燒技術，可以有效抑制NOx的生成。使用循環流化床鍋爐，可以使煙霧在爐內進行循環時，保證鍋爐熱量散發的持久性，長時間維持在同一溫度，從而降低鍋爐有害物質生成率。使用循環流化床鍋爐，可以有效把握鍋爐內溫度，通過調節加速NOx的分解。另外，煙氣再循環燃燒技術的應用，會導致爐膛溫度和燃燒穩定性降低，對于燃料要求較高，使用循環流化床鍋爐，可以充分利用低質量煤炭資源，保證資源的利用率。

2.6濃淡燃燒器燃燒技術與應用

濃淡燃燒器燃燒技術，就是在風粉管道進入循環流化床鍋爐爐膛之前，設計一個直行管道，并在其中建立擋板。由于地心引力的作用，在燃燒過程中，煤末集中在管道外側，風其中在內側，形成有利于燃燒的富煤粉氣流。此類具有高煤粉濃度的特型區域，對于煤粉的充分利用，提供了有利的條件。為防止在濃淡燃器燃燒期間，出現高溫腐蝕的狀況，也可在循環流化床鍋爐內進行二次風偏置裝置安裝，由此降低NOx形成，充分利用煤粉資源，保證燃料燃燒率。

3.結論

綜上所述，NOx排放技術的應用，有助于保證環境安全，提高空氣質量。使用循環流化床鍋爐，可以有效降低NOx排放量，改變傳統燃燒方式帶來的環境污染，保證資源的利用率。使用現有的低NOx燃燒技術，一方面可以降低NOx生成，另一方面在燃燒結束后，可以通過其自身的熱量，保證能源的循環利用，將煙氣中已經生成的NOx，在循環過程中進行分解，從而降低NOx的排放。

參考文獻

[1]洪方明.中小型循環流化床鍋爐SO_2超低排放技術研究及應用[J].電力學報，2020，35（01）：87-95.

[2]楊杰，關心，李陽.低氮燃燒技術在CFB鍋爐超低排放改造中的應用[J].電站系統工程，2020（2）：71-72.

[3]金 滿，徐洪濤，鮑俊杰，等.燃盡風噴口位置對燃氣鍋爐NOx排放影響的模擬研究[J].建模與仿真，2020，9（4）：9.