浅析低氮燃烧技术在燃煤锅炉中的应用

4境ISSN1672—9o64。浅析低氮燃烧技术在燃煤锅炉中的应用黄敏吴晓烽王楚玉(上海同济华康环境科技有限公司上海200092)摘要介绍低氮燃烧技术及其在燃煤锅炉中的应用．并提出实施过程的一些问题。关键词低氮燃烧技术燃烧分级空气分级燃烧低氮燃烧器中图分类号：TK229．6文献标识码：B文章编号：1672—9064(2014)02—023—02目前．燃煤锅炉脱硝技术研究主要集中在燃烧中和燃烧后的NOx控制．在国际上把燃烧中NOx控制措施统称为一次措施，把燃烧后的NOx控制措施称为二次措施．又称为烟气脱硝技术。本文主要介绍在燃煤锅炉燃烧过程中常用的几种低氮燃烧技术及需要注意的几点问题1低氮燃烧技术分类介绍低氮燃烧技术是通过降低燃烧反应温度．减少过量空气系数．缩短烟气在高温区的停留时间等手段达到控制NOx的目的．它是现阶段降低燃煤锅炉NOx排放最主要也比较经济的方法。由于低氮燃烧技术工艺成熟，投资及运行费用相对较低，已在火电厂的NOx排放控制中得到了较多应用以下介绍目前常用的低氮燃烧技术1．1燃烧分级技术燃烧分级技术是在主燃烧器形成初始燃烧区的上方喷入二次燃料．从而形成富燃料燃烧的再燃区．当NOx进入该区域时将被还原成M燃烧分级技术为了保证再燃区的不完全燃烧产物能够燃烬．需要在再燃区的上面布置燃尽风喷口。燃烧分级技术的关键因素是改变再燃烧区的燃料与空气的比例：存在的问题是为了减少不完全燃烧损失．需加空气对再燃区烟气进行三级燃烧．因此配风系统较复杂1．2空气分级燃烧技术空气分级燃烧技术(OFA)是现阶段应用较为广泛的低氮燃烧技术，它的主要原理是将燃料的燃烧过程分段进行。该技术是将燃烧用风分为一次风和二次风．目的是减少燃料燃烧区域的空气量(一次风)．提高燃烧区域的燃料浓度．推迟一次风和二次风的混合时间．这样燃料进入炉膛时就形成了一个富燃料区，使燃料在富燃料区进行缺氧燃烧．以降低燃料型NOx的生成。缺氧燃烧产生的烟气再与二次风混合．使燃料完全燃烧。目前该技术与其他初级控制措施联合使用，已成为新建锅炉整体设计的一部分．在适度控制NOx排放的要求下．一般作为现阶段锅炉低氮排放改造的首选空气分级燃烧技术又分水平方向和垂直方向燃烧技术．它们之间相互作用．彼此关联(1)水平方向空气分级燃烧技术如图1所示。该燃烧方式是与烟气垂直的炉膛断面上组织分级燃烧．它是通过将一次风和二次风不等切圆．部分二次风射流偏向炉墙来实现的。该技术不但可以使主燃区处于还原性气氛从而减少NOx的排放量．还可使炉墙附近处于氧化性气氛．因此可以避免水冷壁的高温腐蚀以及因还原性气氛使灰熔融性温度下降而导致的燃烧器附近结渣(2)垂直方向上空气分级燃烧技术如图2所示将燃料所需的空气分成2部分送人炉膛：一部分为主二次风．约占总二次风量70％～85％：另一部分为燃尽风．约占总二次风量的l5％30％因此．炉内的燃烧分成3个区域．即热解区、贫氧区和富氧区上部燃尽风送入炉膛时．已经避开了攫墨一一鼬璐窑然—＼＼1暂髓嚣帆扭斛、＼、／壳令燃烧低毓燃烧产‘生碰麒性物峨图2垂直方向上空气分级燃烧高温火焰区．使未燃尽产物能够完全燃烧1-3低氮燃烧器技术(LNB)将前述的空气分级及燃料分级的原理应用于燃烧器的设计．尽量降低着火区的氧浓度和温度．从而达到控制NOx生成量的目的．这类特殊设计的燃烧器就是低氮燃烧器．正常条件下可以降低氮排放浓度的30％～50％23种低氮燃烧技术的比较燃料与空气分级燃烧和低氮燃烧器技术比较见表1。3低氮燃烧技术存在的问题低氮燃烧技术是应用最广．相对简单、经济的方法。在燃煤过程中排放的众多污染物中．NOx是唯一可以通过改进燃烧方式来降低其排放量的气体污染物但在实施低氮燃烧技术时．会不同程度地遇到下列问题(1)随着二段空气量增大．会使不完全燃烧损失也相应增大．实际中二段空气量约为空气总量的15％～20％(2)较低温度、较低氧量的燃烧环境会降低锅炉的燃烧效率，在不提高燃料(例如煤粉)细度的情况下．飞灰可燃物含量会增加：由于在燃烧器区域缺氧燃烧．炉膛壁面附近的CO含量增加．可能会引起水冷壁管的金属腐蚀(下转第27页)作者简介：黄敏(1987～)，女，研究生，主要研究方向为大气和固体废物污染控制工程。现在上海同济华康环境科技有限公司工作。2014．No20表l蒸发率预测结果与实测值的比较％唬麓露繇露薯琵≤童0矗0菇盘：、薄一rl唇#籀懈利‘喃舀一一一一熬鼬勰为便于使』fj，利用VisualFoxpro程序设计方法，编制：了GM(1，1)模型预测程序，并应用到福建省特检院福州罐车检验站低温绝热容器蒸发率自动检测系统巾图2系统主0l。；界面图：：_：_一从该检验站近1年来结合灰色预测方法进行的检验表。一。。。。。--明．基于灰色预测的低温绝热容器蒸发率检测．可使测试时图2系统主界面圈间从72h