燃煤电站锅炉先进的低NO_X燃烧技术

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1、第31卷第12期锅炉技术VOL.31,NO.12200第01年2期12月罗永浩等BOILERTECHNOLOGY燃煤电站锅炉先进低NOx燃烧技术Dec.,20009燃煤电站锅炉先进的低NOX燃烧技术AdvancedLowNOXBurningTechnologyofCoal-firedUtilityBoiler罗永浩徐华东陆方上海交通大学上海200240摘要降低煤燃烧过程中NOX的排放是当前防止大气污染的一项重要内容介绍NOX的生成途径及其控制方法着重阐述空气分段及炉内燃料分级的低NOX燃烧技术关键词低NOX燃烧技术空气分段燃料分级A

2、bstract:ReductionofNOXemissioninburningcoalisanimportantsubjecttopreventairpollution.FomationofNOXandcontrolmethodsareintroducedwithemphasisonairstagingandin-furnacefuelreburninglowNOXburningtechnology.Keywords:LowNOXburningtechnologyAirstagingFuelreburning标准德国200mg/m3

3、标日本410mg/m30前言标相比差距较大随着国家对环境保护的日在能源利用的过程中化石燃料的燃烧要排益重视相应的NOx排放标准也要提高北京市放出各种污染物在排放到大气的污染物中于1999年7月颁布的地方标准为550mg/m399%的氮氧化物NOx99%的一氧化碳标所以说研究出高效低NOx燃烧技术对CO91%的二氧化硫SO278%的二氧化碳国民经济发展和改善生态环境有着十分重要的CO260%的粉尘和43%的碳化氢是化石燃现实意义料燃烧过程产生的其中煤燃烧所产生的污染物1NOx生成途径又占大多数我国能源以煤为主燃煤所产生的大气污染物占污

4、染物排放总量的比例较大例煤燃烧过程中产生的氮氧化物主要是一氧如二氧化硫占87%氮氧化物占67%一氧化化氮NO和二氧化氮NO2这二者统称为碳占71%烟尘占60%燃煤是我国污染物的主NOx和SO2的生成机理不同在煤燃烧过程中要来源因此降低煤燃烧过程中NOx的排放是氮氧化物的生成量和排放量与煤燃烧方式特别当前防止大气污染的一项重要内容据对我国大是燃烧温度和过量空气系数等燃烧条件关系密型锅炉50300MW调查结果燃油炉NOx为切以煤粉燃烧为例在不加控制时液态排渣炉6001400mg/m3标固态排渣煤粉炉为的NOx排放值要比固态排渣炉的高得多

5、即使6001200mg/m3标液态排渣炉为850是固态排渣炉燃烧器布置方式不同时不加控1150mg/m3标旋风炉为10001500mg/m3制的NOx的排放值也很不相同标均比国外电站机组的排放量大我国对在煤燃烧过程中生成NOx的途径有3个1000t/h以上的固态排渣煤粉锅炉的NOX排放标准为650mg/m3标与先进国家最严的排放收稿日期2000-06-0510锅炉技术第33卷1热力型NOxThermalNOx它是空而对常规煤燃烧设备NOx主要是通过燃料型的气中的氮气在高温下氧化而生成的NOx生成途径而产生的因此控制和减少煤燃烧产2燃

6、料型NOxFuelNOx它是燃料生的NOx主要是控制燃料型NOx的生成从燃中含有的氮化合物在燃烧过程中热分解而又接料型NOx的生成和破坏机理可知为了减少燃着氧化而生成的NOx料型NOx不仅要尽可能地抑制NOx的生成对3快速型NOxPromptNOx它是燃已生成的NOx还要创造条件尽可能地促使它烧时空气中的氮和燃料中的碳氢离子团如CH们的破坏和还原控制NOx排放的技术措施可等反应生成的NOx分为两大类一类是一次措施即通过各种技术图1是煤粉炉中种类型的NOx其各自手段控制燃烧过程中NOx的生成量另一类是的生成量的范围和炉膛温度的关系由图

7、可见二次措施即将已经生成的NOx通过某种手段煤粉燃烧所生成的NOx中燃料型NOx是最主从烟气中脱除掉从而降低NOx的排放量要的它占NOx总生成量的60%80%以上热由于烟气脱硝装置投资和运行费用都十分力型NOx的生成和燃烧温度的关系很大在温昂贵不太适合我国的国情有效的方法是采用度足够高时热力型NOx的生成量可占到NOx低NOx燃烧技术这也是目前国际上的主流研总量的20%快速型NOx在煤燃烧过程中的生究方向纵观国外的低NOx燃烧技术的发展过成量很小程可大致划分为三代第一代低NOx燃烧技术不要求对燃烧系统做大的改动只是对燃烧设备的运行方

8、式或部分运行方式做调整或改进如浓淡燃烧技术但NOx的降低幅度十分有限第二代低NOx燃烧技术的特征是燃烧空气分级送入燃烧设备从而降低初始燃烧区的氧浓度通过焦炭等将已生成的NOx部分还原成N2如国内较多采用的OFA简单的紧挨上层燃烧器的O