低氮燃烧技术在锅炉上的应用

低氮燃烧技术在锅炉上的应用

王建平

（广州中电荔新电力实业有限公司广东省广州市511340）

摘要：我国在低氮技术的运用中积累了许多经验，但是在火电厂煤粉锅炉的实际燃烧中，对低氮技术的使用还是存在着一些问题，因此，我国需要对煤粉锅炉中低氮技术的应用进行更加深入的研究，从而创造出更加有效的低氮技术对氮氧化物的形成进行有效的控制，进而燃煤中氮氧化物的排放量进行有效的控制。

关键词：低氮燃烧技术；锅炉；应用

1锅炉低氮燃烧技术缺陷予以改进期间需要注意的问题

面对锅炉低氮燃烧技术缺陷，有关技术人员开始积极地投入到相关技术改造活动当中，并相继开发出一系列富有针对性的解决模式。如竭尽全力令燃烧器得以快速点火，保证其间基于氮氧化物的形成原理，进行氮氧化物实际产生量合理程度地遏制，并且顺利排除一些多余的空气，进一步使得燃烧区域中的结焦现象和高温腐蚀范围持续减少。又如以锅炉内部高温腐蚀的原理作为基础，持续在冷却管管壁内部释放出特定数量的氧化气体，亦或是在选择在冷却管加工环节中保障管壁表层的光滑性和清洁度，进一步落实对这部分高温腐蚀现象的合理约束指标。而最近，我国许多科研部门都开始加大对低氮燃烧技术的研究力度，尤其是在设计层面上，已然全面摆脱一味模仿外国技术的现象，相应地大力推广使用锅炉同轴燃烧、预防煤粉结成焦块等创新技术方式。如在锅炉实际运行期间选择持续加大风机自身的吹风量，保证令煤粉得到全方位地燃烧、燃尽风和煤粉细腻性等得到协调控制之后，更加快速有效地减少氮氧化物的实际排放数量。

2低氮燃烧技术的应用

低氮燃烧技术主要是将燃烧反应温度降低，同时将过量空气系数不断减少，进而能够将烟气在高温区中的实际停留时间不断缩短，最终将NOX进行全面性的控制。在当前降低燃煤锅炉NOX排放量中是最为主要的方式。对于低氮燃烧技术来讲自身工艺较为成熟，同时实际的投资以及相关的运行费用较低，因此在火电厂中的NOX实际排放控制具有较好的应用。在当前形势下针对低氮燃烧技术具有以下几种分类。

2.1燃烧分级技术

对于燃烧分级技术来讲主要是在燃烧器的初始区域注入二次燃料，进而形成了具有富燃料的再燃区域。在一定程度上讲当NOX在具体性区域中最终会被还原成N2这样的物质。就整体而言燃烧分级技术在再燃区中能够将不完全燃烧的产物最终燃尽，在其上面将燃尽风喷口进行设置。在燃烧分级技术中最为主要的作用是将再燃烧区中的具体燃料以及空气的实际比例进行改变。另外，存在的主要問题是将不完全燃烧损失不断的减少，应加入空气进而对再燃烧烟气进行三级燃烧，因此在实际配风系统中具有一定的复杂性。

2.2空气分级燃烧技术

对于空气分级燃烧技术在当前实际应用中较低，其中主要的原理是将燃料在实际燃烧中采用分段的方式进行。这种技术将燃烧用风主要分为一次风以及二次风，最主要目的是能够将燃料实际空气量不断的减少，进而在真正意义上提高燃料浓度。同时还能将一次风以及二次风之间的时间不断的推迟，进而保证燃料在炉膛中能够形成富燃料区，保证其能够进行缺氧性燃烧，进而降低NOX的实际生成。在缺氧燃烧中的烟气以及二次风进行不断的混合，进而保证燃料在实际燃烧中能够完全的燃烧。当前这种技术以及相关的初级控制措施进行了全面的联合运用，在新建锅炉中已经成为其设计中的部分，针对NOX进行适度的控制，在锅炉低氮排放改造中是最为主要的选择。

2.3低氮燃烧器技术

将空气分级以及相关的燃烧分级的具体性原理运用在燃烧器中进行全面的设计，能够将火区的实际浓度以及温度不断的降低，进而对NOX进行有效的控制生成量。这样方式的特殊设计利用的燃烧器就是以低氮燃烧器为核心，在一般情况下能够将氮排放浓度不断的降低。

2.4烟气再循环利用技术

减少NOX生成的有效方法是对烟气进行再循环利用。烟气再循环利用技术原理是将部分冷却的烟气循环利用，再次送入到燃烧区，其效果为降低了O2浓度，提高主燃区的温度，达到降低NO生成，同时提高高热效率的目的，烟气循环率一般在5%~20%的之内较为合适，此时减少NOX生成的效果最好。

3我国合理化应用锅炉低氮燃烧技术展望

3.1开发有效的空气分级燃烧技术

为了确保令锅炉在燃烧的同时，使得内部排放的氮氧化合物含量得以长期有效的降低，就必须要积极推广使用空气分级燃烧技术。而这类技术的基础性原理，就是将锅炉燃烧期间所需的空气预先予以分级处理，之后分别灌注到锅炉当中，确保炉中的燃料就此得以分级分

段的燃烧。须知处于燃烧区域的氧浓度，会对所有类型的NOX生成量产生极为深刻的影响，基于该类原理影响，选择将供给燃烧区当中的空气量控制在全部燃烧所需空气量的70%左右，就能够顺利实现燃烧区域内部氧浓度和温度水平的同步降低目标。所以说，第一级燃烧区域的存在意义便是针对NOX生成作用予以遏制，尽量令这部分燃烧过程延迟下去；至于燃烧环节中所需的其余空气，便主要由燃烧器上的燃尽喷口添加到炉膛，持续到和第一级形成的烟气自然混合之后，更为顺利地完成整个燃烧流程。

3.2基于平浓淡煤粉燃烧技术更加深层次的改造主燃烧器

进行锅炉内部燃烧器合理性改造期间，需要注意将一次风喷口风速控制在每秒25m以内，而一次风率则保持不变，与此同时，还需要在一次风向出口壁面匹配某些尺寸大一些的稳燃齿，借此发挥出扰动强化的作用。这样一来，一旦说煤粉气流到钝体过后便会快速转化成为高温烟气的回流漩涡，在回流区边缘位置提升燃烧速度梯度，持续到煤粉浓度与燃烧温度俱高之后，形成相对理想的着火稳燃效果，进一步大幅度提升一次风煤粉气流出口火焰的稳定性。再就是选择在一次风喷口周边添加合理大小的周界风，保证衍生出相对较大的出口动量测二次风喷口之后，针对以往经常发生的炉膛水冷壁结渣、回火与高温受热变形、高温腐蚀等消极状况，予以系统化地克制。另外，还应该注意在二次风喷口沿用收缩型的结构，这样才能够令一二次风之间，尤其浓淡一次风的混合速度得以一定程度地推迟。如此一来，就能够更加有效地推迟浓淡煤粉气流的混合现象，持续到令燃烧活动中含Ｎ基因和O2的反应机会全面减少之后，顺利减少NOX的具体生成数量。而选择融入较高浓度的浓一次风煤粉气流，则能够进一步令风的稳燃与着火性能得到有机强化，在令挥发成分得到快速确认之后，快速减少NOX的生成数量，保障煤粉颗粒的燃尽性能。

4结论

总而言之，在工业发展中燃煤锅炉低氮燃烧技术发挥着重要的作用，在实际运行燃烧中对氮氧化物生成能够有效的控制，还能减少对环境的污染。在低氮燃烧技术中，主要是以脱氮技术为核心，同时与尾部脱氮技术结合开来，进而达到较好的效果。对于低氮燃烧技术来讲应从稳定性等方面出发，进而能够使其各项要素得到有效的保证。

参考文献：

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