低氮燃烧技术在煤粉锅炉中的应用研究黄亚飞

低氮燃烧技术在煤粉锅炉中的应用研究黄亚飞

黄亚飞

关键词：低氮燃烧技术；煤粉锅炉；应用

我国的经济水平在快速上升，同时也增加了能源的需求量，随着能源的大量使用和消耗，氮氧化物的排放量也有了非常明显的增加。氮氧化物对生态环境的影响很大，其在很大程度上会消耗地球大气层中的臭氧层，不但会破坏整个生态环境，而且还会影响人类的身心健康。就我国而言，大量的氮氧化物排放源头是燃烧煤产生的，而对于煤炭的使用量最大的就是火电厂，我国当前的氮氧化物排放量排名中电力行业排在第一位，所以，火电厂必须严格控制生产过程中的氮氧化物排放量，通过各种技术来降低对环境以及人类社会的危害。

一、燃烧过程NO形成机理

在进行火电厂煤粉锅炉燃烧的时候,使用的燃料为煤，其燃烧会产生大量的氮氧化物，其中包含的主要成分有：一氧化氮、二氧化氮以及一氧化二氮,在这几中成分里面，一氧化氮占的比重大于9％，二氧化氮所占的比重大约在5-10%之间,一氧化二氮属于比重比较小的，只有大概1%的比重。所以，在进行氮氧化物排放量的控制过程中，重点控制的还是二氧化氮和一氧化氮，要从其形成的源头进行控制。从整体上进行划分，煤粉在进行燃烧过程中形成的氮氧化物类型主要有三种：第一种为速度型NO,第二种是热力型NO,第三种为燃烧型NO。在这三类之间，所谓的热力型NO,具体来源为氮气，其在火电厂煤粉锅炉燃烧的时候会发生氧化，进而形成热力型NO；而速度型NO,其形成的原因主要是燃料中碳氯高子团和空气里面的氮产生反映面形成;燃烧型NO,氮氧化合物在进行燃烧的时候产生的热分解形成。因此，就能够看出，燃烧过程是氮氧化物产生源头，其产生的量和具体的燃烧条件以及燃烧方式等是分不开的。

二、影响氮氧化物产生与燃烧的基本因素

通过观察煤粉锅炉中具体的燃煤经过能够看到，燃煤过程中产生的氮氧化物多少直接受到煤粉锅炉自身的燃烧条件、燃烧方式等影响，对氮氧化物产生的相关因素进行总结得出其中的主要因素，具体为燃料的燃烧品质、煤粉锅炉里面的温度还有煤粉燃烧的具体时间等。

（一）煤粉炉的温度

煤粉炉里面的温度会发生变化，这也会对氮氧化物的产生有所制约，而且也影响着燃烧的情况，要想从根本上保证燃煤过程中的氮氧化物产生量减少，一定要做好对煤粉炉内部的温度控制工作。

（二）燃煤品质

在煤炭燃烧的过程中，煤炭的品质也会直接影响其产生的氮氧化物量，而且不同品质的煤炭也有不一样的燃烧程度。比如，在煤炭燃烧的过程中，煤粉的挥发程度等都能直接影响氮氧化物的产生。

??（三）煤粉燃烧停留的时间

就火电厂而言，对于内部煤粉锅炉里面煤粉和燃烧产物进行控制，能够在很大程度上使得氮氧化物的量减少。

三、低氮燃烧技术的应用

（一）改进低氮燃烧技术

就国外一些工业技术相对比较发达的国家而言，在进行氮氧化物有效控制的时候使用的相关技术主要有：改进燃烧的相关技术、对氮氧化物的燃烧器进行级别的分类以及有效的还原燃烧过程中形成的氮氧化物这三种。

1、就燃烧技术的改进来看，主要进行改进的技术是烟气再循环以及浓淡燃烧等。通过对这些措施的合理利用可以改进低氮燃烧技术，进而使得燃烧过程中产生的氮氧化物量减少。有效的使用这些方法进行改进，就可以避免大幅度的改进燃烧系统，促进达到了降低氮氧化物产生率的目的，同时也使得企业从根本上降低了成本。

2、对氮氧化物的燃烧器进行级别的分类。还要煤粉炉里面的燃烧器，主要是为了从根本上降低其中氧的浓度，进而使得氮氧化物的产生量有所降低。进行改造的时候最常使用的改造方式有偏转二次风燃烧器。这种技术能够最大程度的使得氮氧化物排放量得到降低。

3、有效的还原燃烧过程中形成的氮氧化物。在这种技术里面具体包含的技术内容有低氮氧化物燃烧器技术、燃料分级氮氧化物形成技术等。通过使用这些技术可以大幅度的降低燃煤过程中产生的氮氧化物量，确保对氮氧化物产生的有效控制。

（二）我国创新低氮燃烧技术

就我国而言，在进行火电厂生产的过程中，有效的引进了一些相关的国外低氮燃烧控制技术，然后在此基础上做了改进以及创新，最终研究出一套与我国具体情况相符合的低氮燃烧控制技术，在这个技术中具体包含的技术有：空气分级燃烧技术、新型燃烧器和降低其他氮氧化物技术这三种。

1、空气分级燃烧技术。具体来讲就是有效控制煤粉燃烧过程中氧的量，在此基础上保证煤粉炉里面煤粉的燃烧可以实现一定程度的还原性，最终有效的降低氮氧化物产生的技术。就当前来看，这一技术已经的到了广泛的使用。

2、新型燃烧器。这一技术主要是我国有效的改进国外引进的相关燃烧器，进行改造和创新，形成符合我国具体情况的新技术。进而确保在煤炭燃烧的过程中对于氮氧化物的有效控制。就这一技术而言，其中最明显的效果就是可以确保煤炭燃烧过程中的稳定性，在保证稳定性的前提下可以有效的降低氮氧化物的形成。就当前燃煤过程中使用的燃烧器来看，最常见的有多功能旋转型，通过使用这种改造燃烧器，能够从根本上降低氮氧化物的形成，最终有效的控制氮氧化物的排放量。

四、结束语

从上面可以看出，要想保证从根本上实现对燃煤过程中形成的氮氧化物排放量的合理控制，最重要的就是要从氮氧化物形成的具体情况以及机理出发，分析相关的影响因素以及条件，做出具体的研究，在此基础上进行相关的技术更新以及改造。只有这样才能够从根本上实现对煤炭燃烧过程中二氧化氮形成的控制，进一步有效对氮氧化物的排放量进行控制。我国在这方面还需要不断的研究，完善相关的理论以及技术。

参考文献

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