低NO_x燃烧技术及典型低NO_x燃烧器的结构原理

发布时间：2024-05-14 05:59:59| 来源：乐鱼平台登录

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  NOx燃烧器的结构方式、使用效果和未来发展进行了探讨。关键词：低NOx燃烧技术；低NOx燃烧器；结构原理中图分类号：TM621.29文献标识码：A近年来，氮氧化物的危害已慢慢的受到人们的关注，对减少污染、保护自然环境的呼声也日益强烈，而氮氧化物造成的大气污染热力型燃料型快速型500也慢慢变得引起人们的重视。NO对人的身体非常有害，其中色素结合，造成血液缺氧，危及到生命健康NO2有很强的毒性。此外，NOx还会造成酸雨，腐蚀岩石、钢铁、建筑物等，会使土壤酸化，动植物死亡。所以NOx的危害性很大，治理氮氧化物污染已是大势所趋。而目前氮氧化物的大多数来自为电站锅炉煤的燃烧，因此控制燃煤锅炉燃烧过程中生成的氮氧化物，已成为火电厂治理排烟污染物所必需的。000500400温度/的生成1.1NOx生成的机理NOx的生成途径主要有种，一是热力型NOx，二是燃料型NOx，三是快速型NOx。详情如下：（1）热力型NOx。热力型NOx是指空气中的氮气在高温条件下氧化而生成的NOx。温度对空气中的氮转化为NOx的数量很有显著的影响（见图1）。烟气温度越低，NOx的生成量越少；同时烟气在高温区域停留的时间越短，则NOx的生成量越少。随温度的分布图O22O+NO+N2在高温下的总生成式为：N2+O2太原科技大学化学工程工艺专业，工程师，山西华兆煤化工有限责任公司，山西省太原市，030024.第一作者简介：郭斌，男，1983AnalyticResearchNaturalGasProducedfromCokeOvenGasGUOBinABSTRACT:Currentlseveralsetstechnicalprojectssyntheticnaturalgastransformedfromcokeovengasgoinghoweverheproblemhydrogenesscarbfeedgas”existsheutlizationhesynthetinaturalgasproducedhecokeovemakeeffectveusehehydrogenoccupyingargeproportieedgashecorecompetitivenessheprojecproductstage.Startechnologyproducinghesyntheticnaturalgashecokeovengas,hispaperprobesheeffectiveutilizathehydrogenhemaicomponentgas.KEYWORDS:naturalgasproducedromcokeovengas;hydrogeeffectiveutilizatechnology72NOx燃烧技术及典型低NOx燃烧器的结构原理本刊E-mail:sxkjzzs@163科技论坛（2）燃料型NOx。燃料型NOx是指在燃烧过程中，燃料中的含氮化合物经过热分解和氧化而生成的NOx。煤中的氮主要分布在挥发分和焦炭中，因此煤种的不同对燃料型NOx的生成有很大的影响。燃料型NOx是燃煤锅炉排放NOx的大多数来自。（3）快速型NOx。快速型NOx是指燃料中的碳氢化合物在燃烧时，由于燃料过浓，燃料挥发物中的碳氢化合物高温分解碳氢离子团如CH自由基等与空生成HCN，然后以非常快的速度与氧气作用而生成NOx。通常情况下，快NOx所占总NOx的比例不到5％，故一般不予详细研究。1.2影响NOx生成的因素（1）炉温：炉温越高，热力型NOx所占比例越大。（2）过剩空气系数开始增加时，热力型NOx和燃料NOx都增加，当时热力型NOx减少，燃料型NOx续增加，总的NOx的增加而增加。过量空气系数对NOx生成量的影响见图排放的技术分类控制NOx排放的技术措施大体上分为一次措施和二次措施。一次措施是指，通过技术方法来降低燃料燃烧过程中的NOx成量，如空气分级燃烧、燃料分级燃烧等；二次措施是指通过化学等技术方法将已经生成的NOx从烟气中去除或转化为别的无害的物质，最终达到降低NOx排放量的目的，如选择性催化还原法（SCR）、非催化还原法（SNCR）。燃烧技术3.1NOx燃烧技术的种类3.1.1低过剩空气系数运行此方法无需对燃烧设备做改造，只是调整其运行方式，较为简单。但是，过剩空气系数不能过于低，因为太低的空气系数会造成燃煤锅炉受热面腐蚀和结焦、汽温特性的偏差以及排烟热损失增加，降低了锅炉效率。3.1.2燃料分级燃烧技术燃料分级燃烧，是指将燃料分几次送入炉膛内燃烧。在炉膛内，自下而上布置不同氧浓度的燃烧区域，最下层为一次燃料的富氧燃烧区域，即主燃区，该区域为氧化性气氛，80％～85％的料在此区域燃烧，会生成NOx。中间层为再燃区域，将剩余的15％～20％的燃料送入此区域燃烧，该区域为欠氧燃烧，是还原性气氛，目的是使在主燃区燃烧生成的NOx在此区域得到还原，同时也可抑制新的NOx生成。最上层则为燃尽区域，该区域布置有燃尽风，为再燃区出口未燃烧完全的燃料提供继续燃烧的氧气，使其最终燃烧完全。这种技术是在降低NOx生成量的同时，又能够保证锅炉的效率。3.1.3空气分级燃烧技术空气分级燃烧，是指将燃料完全燃烧所需的空气量分多次送入，即一次风和二次风（有时会有三次风）。当燃料送入炉膛后，由一次风对燃料助燃，此时一次风提供的氧气少于燃料完全燃烧所需的氧气，这样在一次风区域，就形成了一个富燃料区，燃料在此进行欠氧燃烧，使得燃烧温度和速度降低，从而控制NOx的生成。由此产生的烟气中还夹杂有未完全燃烧的燃料颗粒，然后再由二次风对其助燃，此时的二次风量为未完全燃烧的烟气提供充足的氧量，最终达到完全燃烧的目的。目前这种技术已较为成熟，并且应用广泛。3.1.4烟气再循环技术烟气再循环技术，是指将锅炉尾部烟道的低温烟气（温度一300～400）抽回到炉膛内辅助燃烧的技术。回抽的烟气一般在省煤器出口位置经烟气再循环风机抽出后，送入燃烧器内与燃料一同进入炉内燃烧，或者先与一、二次风混合后，在送入炉内燃烧。由于烟气的温度远远低于炉内温度，因此使得燃烧区域的温度降低，同时也降低了氧浓度，以此来降低了NOx的生成量，也正因为其降低了炉内燃烧区域温度，还可以有效的预防炉内受热面高温结焦。但是，烟气再循环由于回抽的烟气占用了一部分风量，使得完全燃烧所需的氧量减少，不完全燃烧热损失会增大，而且炉内硬煤液态排渣炉000固态排渣炉切圆燃烧褐煤燃烧器出口O2过量空气系数对NOx生成量的影响（3）预热空气温度：预热空气温度上升，会使煤粉着火提前，提高了炉内温度水平，但是热力型 NOx 会增加，另外由于炉内温 度水平升高，煤粉中的挥发分会大量析出，也会使燃料型 NOx 空气预热温度对NOx 生成量的影响见图 000800 600 400 200 100200 空气预热温度/ 300400 生成量的影响（4）煤粉颗粒细度：通常情况下，煤粉颗粒越细，则越容易着 火，燃烧越完全，就会使温度越高，因此热力型 NOx 增多；同时， 煤粉加热快，温度峰值高，则析出的挥发分多，而且此时与空气 混合程度高，因此燃料型 NOx 也增多。 （5）煤种性质：影响煤种性质的因素主要有含氮量、水分和 挥发分。含氮量增加，NOx 生成量必然增加；水分越多，越难着火， 发热量降低，会使温度降低，因此热力型 NOx 降低，但是燃料 应充分，燃料型NOx 增加，总 NOx 的生成量是增加的；当挥 增加时，着火提前 ，温度峰 值和平均 温度均 会有所提 NOx增加，同时由于分布在挥发分中的氮析出，燃料型 NOx 增加。 73 NOx燃烧技术及典型低 NOx 燃烧器的结构原理 本刊 E-mail:sxkjzzs@163 科技论坛 燃烧不稳定，如果燃用无烟煤等燃烧靠后的煤种，则会造成锅 炉出力不稳定，甚至有停炉的风险，所以这种技术不能用于难燃 烧的煤种。此外，如果为满足燃料完全燃烧所需的氧量，则会 造成风机出力增大，增加风机能耗，减少风机寿命。 3.1.5 浓淡偏差燃烧技术 浓淡偏差燃烧，是指对装有两个燃烧器以上的锅炉，一部分 燃烧器供应较多的空气，使其燃烧区域为富氧燃烧，形成贫燃料 区，此时 ；另一部分燃烧器供应较少的空气，使其燃烧区域为欠氧燃烧，形成富燃料区，此时 α＜1。虽然在贫燃料区燃料燃烧生 NOx较多，但是在与富燃料区燃烧的烟气混合后，会在还原

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