杜志斌

摘 要 隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，社會(huì)的進(jìn)步，低氮燃燒技術(shù)在燃煤鍋爐中的應(yīng)用受到了廣泛的關(guān)注。在工業(yè)生產(chǎn)中鍋爐占有重要的地位，同時(shí)發(fā)揮著重要的作用，在實(shí)際運(yùn)行中會(huì)消耗大量的燃料，進(jìn)而釋放出一些含有氮氧化物。如果這些物質(zhì)沒(méi)有經(jīng)過(guò)精細(xì)化的處理，對(duì)環(huán)境會(huì)造成一定的污染。在當(dāng)前節(jié)能環(huán)保政策影響下，燃煤鍋爐開(kāi)始向低氮燃燒技術(shù)方式發(fā)展，同時(shí)將先進(jìn)技術(shù)應(yīng)用其中，進(jìn)而降低氮氧化物的實(shí)際排放，在真正意義上能夠提高鍋爐的實(shí)際燃燒效率，對(duì)環(huán)境也具有一定的保護(hù)作用。

關(guān)鍵詞 低氮燃燒技術(shù)；燃煤鍋爐；具體方案

中圖分類號(hào) TK1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 2095-6363（2017）15-0147-02

燃煤在鍋爐實(shí)際燃燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生氮氧化物這樣的物質(zhì)，針對(duì)這種物質(zhì)如果沒(méi)有進(jìn)行全面性的優(yōu)化改造，會(huì)造成氮氧化物的實(shí)際排放量持續(xù)增多，同時(shí)對(duì)人們的生存環(huán)境也會(huì)造成較大的影響。因此，在當(dāng)前形勢(shì)下，在燃煤鍋爐低氮燃燒技術(shù)中應(yīng)進(jìn)行積極的優(yōu)化。針對(duì)氮氧化物的實(shí)際生成以及排放等進(jìn)行全面的控制，最終促進(jìn)工業(yè)的良好的發(fā)展。本文將針對(duì)低氮燃燒技術(shù)在燃煤鍋爐中的應(yīng)用進(jìn)行針對(duì)性的探討。

1 低氮燃燒技術(shù)具體分類

低氮燃燒技術(shù)主要是將燃燒反應(yīng)溫度降低，同時(shí)將過(guò)量空氣系數(shù)不斷減少，進(jìn)而能夠?qū)煔庠诟邷貐^(qū)中的實(shí)際停留時(shí)間不斷縮短，最終將NOX進(jìn)行全面性的控制。在當(dāng)前降低燃煤鍋爐NOX排放量中是最為主要的方式。對(duì)于低氮燃燒技術(shù)來(lái)講自身工藝較為成熟，同時(shí)實(shí)際的投資以及相關(guān)的運(yùn)行費(fèi)用較低，因此在火電廠中的NOX實(shí)際排放控制具有較好的應(yīng)用。在當(dāng)前形勢(shì)下針對(duì)低氮燃燒技術(shù)具有以下幾種分類。

1.1 燃燒分級(jí)技術(shù)

對(duì)于燃燒分級(jí)技術(shù)來(lái)講主要是在燃燒器的初始區(qū)域注入二次燃料，進(jìn)而形成了具有富燃料的再燃區(qū)域。在一定程度上講當(dāng)NOX在具體性區(qū)域中最終會(huì)被還原成N2這樣的物質(zhì)。就整體而言燃燒分級(jí)技術(shù)在再燃區(qū)中能夠?qū)⒉煌耆紵漠a(chǎn)物最終燃盡，在其上面將燃盡風(fēng)噴口進(jìn)行設(shè)置。在燃燒分級(jí)技術(shù)中最為主要的作用是將再燃燒區(qū)中的具體燃料以及空氣的實(shí)際比例進(jìn)行改變。另外，存在的主要問(wèn)題是將不完全燃燒損失不斷的減少，應(yīng)加入空氣進(jìn)而對(duì)再燃燒煙氣進(jìn)行三級(jí)燃燒，因此在實(shí)際配風(fēng)系統(tǒng)中具有一定的復(fù)雜性。

1.2 空氣分級(jí)燃燒技術(shù)

對(duì)于空氣分級(jí)燃燒技術(shù)在當(dāng)前實(shí)際應(yīng)用中較低，其中主要的原理是將燃料在實(shí)際燃燒中采用分段的方式進(jìn)行。這種技術(shù)將燃燒用風(fēng)主要分為一次風(fēng)以及二次風(fēng)，最主要目的是能夠?qū)⑷剂蠈?shí)際空氣量不斷的減少，進(jìn)而在真正意義上提高燃料濃度。同時(shí)還能將一次風(fēng)以及二次風(fēng)之間的時(shí)間不斷的推遲，進(jìn)而保證燃料在爐膛中能夠形成富燃料區(qū)，保證其能夠進(jìn)行缺氧性燃燒，進(jìn)而降低NOX的實(shí)際生成。在缺氧燃燒中的煙氣以及二次風(fēng)進(jìn)行不斷的混合，進(jìn)而保證燃料在實(shí)際燃燒中能夠完全的燃燒。當(dāng)前這種技術(shù)以及相關(guān)的初級(jí)控制措施進(jìn)行了全面的聯(lián)合運(yùn)用，在新建鍋爐中已經(jīng)成為其設(shè)計(jì)中的部分，針對(duì)NOX進(jìn)行適度的控制，在鍋爐低氮排放改造中是最為主要的選擇。

1.3 低氮燃燒器技術(shù)

將空氣分級(jí)以及相關(guān)的燃燒分級(jí)的具體性原理運(yùn)用在燃燒器中進(jìn)行全面的設(shè)計(jì)，能夠?qū)⒒饏^(qū)的實(shí)際濃度以及溫度不斷的降低，進(jìn)而對(duì)NOX進(jìn)行有效的控制生成量。這樣方式的特殊設(shè)計(jì)利用的燃燒器就是以低氮燃燒器為核心，在一般情況下能夠?qū)⒌欧艥舛炔粩嗟慕档汀?/p>

2 氮氧化物實(shí)際形成機(jī)理以及實(shí)際控制現(xiàn)狀

在通常情形下，燃煤在實(shí)際燃燒過(guò)程中，其生成的主要氮氧化物主要有以下幾點(diǎn)：NO、NO2和N2O等。就整體而言擁有較多的NO以及NO2。因此，低氮燃燒最為主要的作用是將這兩種物質(zhì)生成進(jìn)行全面性的控制。在氮氧化物實(shí)際生成中主要以3種方式為主，其一，在高溫情形下，空氣中存在的氮?dú)獗谎趸M(jìn)而生成氮氧化物。其二，在燃料中存在著氮化合物在實(shí)際燃燒中會(huì)逐漸被熱分解，在實(shí)際氧化后會(huì)生成氮氧化物這種物質(zhì)。其三，在空氣中的氮以及燃料中的談氫離子團(tuán)會(huì)發(fā)生反應(yīng)，金額生成氮氧化物這樣的物質(zhì)。在很大程度上講氮氧化物的實(shí)際生成以及爐內(nèi)溫度以及燃料的實(shí)際停留時(shí)間等具有緊密的聯(lián)系。因此，針對(duì)氮氧化物生成機(jī)理以及脫氮技術(shù)應(yīng)進(jìn)行全方位的分析，這樣的方式對(duì)燃煤鍋爐低氮燃燒技術(shù)優(yōu)化具有著重要的意義。

當(dāng)前燃煤鍋爐的低氮燃燒技術(shù)分為3種處理方式，主要是以燃燒前以及燃燒中和燃燒后為核心。在其實(shí)際燃燒前針對(duì)燃料進(jìn)行全面性的脫氮處理，但這樣的方式具有較高的成本以及工藝具有一定的復(fù)雜性，因此在當(dāng)前具有較少的應(yīng)用。在其燃燒中的脫氮是將反應(yīng)區(qū)中的氧濃度不斷降低以及在高溫區(qū)中的燃料實(shí)際停留時(shí)間不斷的縮短，進(jìn)而才能將氮氧化物的實(shí)際生成量不斷的降低。在燃燒后的脫氮是將氮氧化物不斷的還原，另外，以吸附這樣的方式能夠降低實(shí)際中的排放量，其實(shí)際的運(yùn)行技術(shù)相對(duì)較為成熟。

3 低氮燃燒技術(shù)在實(shí)際改造后的方案選擇

3.1 針對(duì)擺角以及燃盡風(fēng)進(jìn)行全面性的優(yōu)化

針對(duì)擺角以及燃盡風(fēng)應(yīng)進(jìn)行全面性的優(yōu)化以及相關(guān)的調(diào)整，能夠?qū)Φ偷紵M(jìn)行良好的控制。同時(shí)還應(yīng)對(duì)燃盡風(fēng)的實(shí)際擺角進(jìn)行適當(dāng)性的調(diào)整，進(jìn)而能夠有效避免爐膛兩側(cè)存在著較大的溫差。在其鍋爐中的總風(fēng)量持續(xù)穩(wěn)定這樣的情形下，應(yīng)與運(yùn)行狀態(tài)結(jié)合開(kāi)來(lái)。在負(fù)荷提升這樣的情況下，應(yīng)將燃盡風(fēng)中的擋板不斷的增大，能夠?qū)⒌趸锏膶?shí)際排放量不斷的降低，同時(shí)減少存在的飛灰。針對(duì)燃盡風(fēng)還應(yīng)進(jìn)行全面的控制，進(jìn)而降低含氧量，這樣的方式能夠有效保證鍋爐爐膛處于一種低氧燃燒狀態(tài)，同時(shí)上部保持著燃燒的狀態(tài)，氮氧化物的實(shí)際生成量會(huì)不斷的下降，最終提高鍋爐中低氮燃燒實(shí)際效率。

3.2 燃燒器在實(shí)際中的選擇

對(duì)于低氮燃燒來(lái)講其燃燒器發(fā)揮著重要的作用，因此型式的選擇是主要的環(huán)節(jié)，其中主要分為水平濃淡燃燒器以及相關(guān)的垂直濃淡燃燒器等，具有較為廣泛的應(yīng)用。對(duì)于水平濃淡燃燒器來(lái)講水平方向?qū)γ悍鄣臐舛葢?yīng)進(jìn)行全面性的分離，進(jìn)而保證射流與爐膛中心相接近，具有著較強(qiáng)的徑向卷吸；而垂直燃燒器在實(shí)際布置中以濃淡濃這樣的方式存在，在燃燒區(qū)中達(dá)到濃淡分離這樣的目標(biāo)。針對(duì)燃燒器進(jìn)行積極調(diào)整，應(yīng)以濃淡分離為核心，同時(shí)還應(yīng)進(jìn)行合理性的控制分離，進(jìn)而能夠?qū)⒌偷紵膶?shí)際效率進(jìn)行不斷的控制。

3.3 針對(duì)煤粉細(xì)度進(jìn)行全面性的優(yōu)化調(diào)整

低氮在實(shí)際燃燒過(guò)程中煤粉細(xì)度發(fā)揮著重要的作用，在空氣分級(jí)中具有較為明顯的作用。在一次風(fēng)噴口中將鈍體穩(wěn)燃器進(jìn)行全面的安裝，其分級(jí)程度較高情況下，細(xì)煤粉中NO的實(shí)際排放濃度比粗眉粉要高的多。在一定程度上講煤粉細(xì)度越大，內(nèi)部中的揮發(fā)分容易被釋出，進(jìn)而導(dǎo)致其煤粉顆粒以及與空氣的實(shí)際接觸會(huì)不斷的增大，最終提前著火同時(shí)溫度不斷的增高，其實(shí)際的燃燒率也在增加。在煤粉顆粒實(shí)際中表面積增加的情形下，對(duì)于NO來(lái)講焦炭的還原能力較強(qiáng)，進(jìn)而細(xì)煤粉對(duì)低氮氧化物的實(shí)際排放量不斷的降低。因此，應(yīng)與空氣分級(jí)的實(shí)際燃燒情況結(jié)合開(kāi)來(lái)，進(jìn)而與煤粉細(xì)度進(jìn)行全面性的控制。

4 結(jié)論

總而言之，在工業(yè)發(fā)展中燃煤鍋爐低氮燃燒技術(shù)發(fā)揮著重要的作用，在實(shí)際運(yùn)行燃燒中對(duì)氮氧化物生成能夠有效的控制，還能減少對(duì)環(huán)境的污染。在低氮燃燒技術(shù)中，主要是以脫氮技術(shù)為核心，同時(shí)與尾部脫氮技術(shù)結(jié)合開(kāi)來(lái)，進(jìn)而達(dá)到較好的效果。對(duì)于低氮燃燒技術(shù)來(lái)講應(yīng)從穩(wěn)定性等方面出發(fā)，進(jìn)而能夠使其各項(xiàng)要素得到有效的保證。

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