低氮改造

低氮改造主要在鍋爐的源頭和尾部進(jìn)行，即燃燒控制和煙氣處理。燃煤鍋爐也可兩種技術(shù)同時(shí)采用，對(duì)于燃?xì)忮仩t，低N0x燃燒技術(shù)是普遍采用的措施。根據(jù)N0x的生成機(jī)理，要想減少其生成量，最重要的就是控制燃燒過程的溫度和時(shí)間，實(shí)際控制因素即為空氣燃料比、燃燒區(qū)溫度及分布、后燃燒區(qū)的冷卻程度和燃燒機(jī)的形狀設(shè)計(jì)等。

01

分級(jí)燃燒分級(jí)燃燒技術(shù)的主要特點(diǎn)是燃料和空氣分級(jí)送入爐膛。燃料分級(jí)是在主燃燒區(qū)送入大部分燃料，可在一次火焰區(qū)尾部形成一個(gè)富含NH3，CH，HCN的低氧還原區(qū)，已生成的N0。在通過該區(qū)域時(shí)，部分會(huì)被還原成N2。空氣分級(jí)是將燃料燃燒所需空氣分階段送入爐膛，先將理論空氣量的80％左右送入主燃燒器，形成缺氧富燃料燃燒區(qū)，在燃燒后期將燃燒所需空氣的剩余部分以二次風(fēng)形式送入，使燃料在空氣過剩區(qū)燃盡。分級(jí)燃燒能夠確保燃料進(jìn)行充分燃燒，同時(shí)大大降低煙氣中N0x的生成，采用分級(jí)燃燒技術(shù)可減少60％左右的N0x排放。

02

燃燒機(jī)預(yù)混預(yù)混燃燒是相對(duì)于擴(kuò)散燃燒的另一種典型燃燒方式，根據(jù)預(yù)}昆氧化劑的含量是否能夠使燃料完全燃燒，分為部分預(yù)混和完全預(yù)混燃燒兩類。在燃燒前，燃料與氧氣已經(jīng)在燃燒器內(nèi)充分混合，預(yù)混燃燒的燃燒溫度高、燃燒強(qiáng)度大，對(duì)當(dāng)量比可進(jìn)行完全控制，由此能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)燃燒溫度的控制，進(jìn)而控制熱力型N0x的生成。在降低NOx生成方面，完全預(yù)混燃燒和部分預(yù)混都具有很大潛力，較之非預(yù)混燃燒可減少85％左右的N0x生成。不過，預(yù)混氣體有著極高的可燃性，預(yù)混燃燒火焰穩(wěn)定性差，有可能導(dǎo)致回火，回火現(xiàn)象控制不好，輕則影響燃燒機(jī)使用壽命，重則會(huì)給燃燒機(jī)帶來災(zāi)害性后果。由于預(yù)混燃燒在安全性控制上存在一定技術(shù)困難，目前應(yīng)用并不十分廣泛。這項(xiàng)技術(shù)還會(huì)導(dǎo)致過量空氣系數(shù)偏高，增加排煙損失、降低鍋爐效率。

03

煙氣再循環(huán)燃燒產(chǎn)生的部分煙氣，經(jīng)冷卻后再循環(huán)送回燃燒區(qū)，或與空氣進(jìn)行混合后送入燃燒區(qū)，由此降低氧濃度和燃燒區(qū)的溫度，達(dá)到減少N0x生成量的目的，這種方式被稱為煙氣再循環(huán)燃燒技術(shù)。其原理是通過循環(huán)煙氣的吸熱作用降低火焰溫度，稀釋氧氣濃度，降低燃燒速度，以減少熱力型NOx生成。

煙氣再循環(huán)技術(shù)主要減少的是熱力型N0x，對(duì)燃?xì)忮仩t降氮效果最為顯著，這是由于天然氣的含氮量低，且N0x生成又以熱力型為主。另外，該技術(shù)的使用效果與再循環(huán)煙氣量也有關(guān)，煙氣再循環(huán)率一般控制在10％～20％，若過高則會(huì)出現(xiàn)燃燒不穩(wěn)定的情況，未完全燃燒熱損失也會(huì)增加。經(jīng)驗(yàn)表明，煙氣再循環(huán)率為10％～15％時(shí)，燃?xì)鉅t的N0。排放濃度可降低40％以上。煙氣再循環(huán)的控制方法是通過風(fēng)機(jī)進(jìn)口控制擋板來調(diào)節(jié)煙氣再循環(huán)回收的煙氣量，擋板由PLc通過4 mA-20 mA信號(hào)進(jìn)行控制，通過回收煙氣量與燃燒負(fù)荷整定出最佳燃燒曲線，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，根據(jù)鍋爐不同工況下運(yùn)行狀況自動(dòng)調(diào)整煙氣的回收量，以達(dá)到鍋爐在不同負(fù)荷運(yùn)行下，將N0x濃度控制在合理的范圍內(nèi)的目的。煙氣再循環(huán)技術(shù)會(huì)在一定程度上降低鍋爐的熱效率，需要通過合理的回收和精準(zhǔn)的控制將其影響降至最低。

煙氣再循環(huán)技術(shù)可在一臺(tái)鍋爐上單獨(dú)使用，也可和其他低氮燃燒技術(shù)配合使用，使得N0x排放更低。