基于低氮燃烧技术的循环流化床锅炉改造

基于低氮燃烧技术的循环流化床锅炉改造

王二贵

唐山三友化工股份有限公司热电分公司

摘要：本文旨在探究基于低氮燃烧技术的循环流化床锅炉改造，首先介绍了循环流化床锅炉的应用现状，然后阐述了低氮燃烧技术在循环流化床锅炉改造中的应用，最后，对循环流化床锅炉改造效果进行了评估，该技术能够有效地降低氮氧化物排放、提高能源利用效率和降低企业成本，同时也能保护生态环境和改善空气质量，具有广阔的发展前景和应用价值。

关键词：低氮燃烧技术；循环流化床锅炉；改造效果

循环流化床锅炉作为一种高效、清洁的锅炉燃烧技术，在工业和能源领域得到了广泛应用[1]。然而，随着国家对大气污染的治理要求的提高，循环流化床锅炉在氮氧化物排放方面仍存在一定的挑战。基于低氮燃烧技术的循环流化床锅炉改造成为解决这一问题的重要途径。本文基于低氮燃烧技术，对循环流化床锅炉的改造进行研究和分析。

1.循环流化床锅炉的应用现状

目前，循环流化床锅炉广泛应用于工业领域，如石化、化工、纺织、食品等行业，以及电力、供热等能源供应领域。它在燃烧效率、灵活性、负荷调节能力等方面具有优势，能够适应不同产业和场景的需求。

然而，随着环境保护意识的增强和相关政策的出台，对燃烧设备的排放限制也变得越来越严格。循环流化床锅炉的氮氧化物（NOx）排放是其中的一项关键指标。通过采用低氮燃烧技术进行改造，可以进一步降低循环流化床锅炉的氮氧化物排放，达到更严格的环保要求。

低氮燃烧技术改造可以有效降低循环流化床锅炉的NOx排放量，减少对大气环境的污染。同时，通过优化燃烧过程，还能提高燃烧效率，降低燃料消耗和运行成本。此外，低氮燃烧技术改造还有助于延长锅炉的使用寿命，提高设备可靠性和稳定性。

2.低氮燃烧技术在循环流化床锅炉改造中的应用

2.1低氮燃烧技术的原理和特点

低氮燃烧技术是一种通过改变燃烧过程中的参数和条件，降低燃烧产生的氮氧化物（NOx）排放量的技术方法。低氮燃烧技术的主要特点是能够在降低NOx排放的同时，保持燃烧效率和锅炉性能的稳定。它不仅适用于燃煤、燃油等传统燃料，也适用于天然气、生物质等多种清洁燃料。其原理主要包括以下几个方面：

（1）燃烧温度控制

通过控制燃烧过程中的温度，可以减少NOx的生成。降低燃烧温度可以减缓氮氧化物的生成速率或者抑制生成过程中的化学反应。

（2）燃料预混

将燃料与空气提前充分混合，使燃料在更低的温度下燃烧，从而减少燃烧时产生的高温区域，降低NOx排放。

（3）燃烧空气调控

通过调节进风口的空气流量和氧浓度，控制燃烧区域的氧含量，以促进燃烧过程中的完全燃烧，减少不完全燃烧产生的NOx。

2.2低氮燃烧技术在循环流化床锅炉改造中的主要应用方式

低氮燃烧技术在循环流化床锅炉改造中可以采用以下主要应用方式：

（1）阻力增加法

在锅炉的床层内加入适当的颗粒物，增加床层的阻力，减小气体速度，从而降低床层内的温度。通过降低燃烧温度，减少床层内的NOx生成。

（2）SNCR技术

选择性非催化还原（Selective Non-Catalytic Reduction，SNCR）技术是常用的降低循环流化床锅炉NOx排放的方法之一。该技术通过喷射尿素、氨水等氨基化合物到燃烧过程中，与床层内产生的NOx进行还原反应，使其转化为无害的氮气和水。

（3）SCR技术

选择性催化还原（Selective Catalytic Reduction，SCR）技术也是一种常用的降低循环流化床锅炉NOx排放的方法。该技术通过催化剂催化床层内的NOx和尿素、氨水等还原剂进行反应，将NOx转化为无害的氮气和水。

（4）烟气再循环技术

采用烟气再循环技术可以降低锅炉燃烧温度，减少床层内的NOx形成。该技术通过将部分燃烧过程中产生的烟气回收到循环流化床锅炉的进风口，降低燃烧温度并扩大床层范围。

3.循环流化床锅炉改造效果评估

3.1改造后的性能测试与评估

改造后的循环流化床锅炉经过多次测试和评估，取得了显著的成果。低氮燃烧技术能够有效降低锅炉燃烧过程中的氮氧化物排放量，大大减少对空气质量的负面影响[2]。改造后，排放出的氮氧化物浓度已经接近零级，远低于国家标准要求，大大优化了排放水平。此外，低氮燃烧技术还能够提高燃烧效率，减少燃煤量，降低燃料消耗，提高能源利用效率，并减少了废气的排放，减轻了对环境的污染。

3.2改造的经济效益与社会效益分析

通过改造，循环流化床锅炉的燃烧效率提高，煤耗降低，能源利用效率提高，从而降低了能源成本。另外，低氮燃烧技术的应用还可以减少锅炉的维护费用和运行成本。废气的减少也减轻了环境治理和修复的负担，降低了相关的社会成本。

从社会效益的角度来看，改造后的循环流化床锅炉可以显著减少氮氧化物的排放，改善空气质量，同时对人民群众的健康产生了积极的影响。氮氧化物是致雾和酸雨的主要原因之一，通过改造锅炉减少氮氧化物的排放，可以减少大气污染物的浓度，改善大气质量，保护生态环境。此外，低氮燃烧技术的应用还能够降低工业企业对自然资源的需求，减少煤炭和燃料的消耗，对可持续发展起到积极的推动作用。

五、结语

基于低氮燃烧技术的循环流化床锅炉改造在环境、经济和社会方面具有显著的效果和影响。这项技术的应用不仅能够改善空气质量，降低能源成本，还能够推动可持续发展和保护生态环境。因此，将低氮燃烧技术应用于循环流化床锅炉改造具有重要的意义和价值。随着科技的不断进步和技术的不断成熟，相信基于低氮燃烧技术的循环流化床锅炉改造将会在更广泛的范围内得到推广和应用。

参考文献

[1]徐俊红,张红建. 240t/h循环流化床锅炉节能提效及低氮燃烧优化改造[J]. 煤化工,2022,50(05):115-118.

[2]廉发展, 75t/h循环流化床锅炉低氮燃烧技术示范与应用. 黑龙江省,黑龙江省鸡东热电有限公司,2021-10-27.