锅炉运行中降低氮氧化物的措施

李明

【摘要】在目前环保形势下，国家对火电厂提出了更高更严的烟气排放标准，实施超低排放，要求现役机组在基准氧含量6%条件下， NOx排放浓度分别不高于100mg/m3，这就要求现役火电厂积极实施技术改造，并且在运行中采取可行的措施来降低氮氧化物的排放。

【关键词】低NOx燃烧器；降低氮氧化物；运行措施

一、NOx的生成机理有三种：

（1）热力型NOx，是指空气中的氮在超过1500℃的高温下发生氧化反应，温度越高，NOx的生成量越多。如果局部区域的火焰温度很高，将产生大量NOx，这部分NOx占Nox总量的10%-20%。

（2）燃料型Nox，是指燃料中的氮受热分解和氧化生成Nox。主要指挥发分中的氮化合物生成NOx，其占NOx总量的80%-90%，这部分Nox在燃烧器出口处的火焰中心生成。要控制该区域中的NOx的生成量，就应控制燃料着火初期的过量空气系数，使煤粉在开始着火阶段处于缺氧状态，挥发分生成的一部分NOx被还原，这样实际生成的NOx数量可以明显减少。

（3）快速型NOx，是指空气中的氮和碳氢燃料先在高温下反应生成中间产物N、NCH、CN等，然后快速与氧反应，生成NOx。这部分NOx占Nox总量的5%。

二、降低NOx的理论措施

（1）低过量空气燃烧：低氧燃烧，控制燃烧初期的氧量

（2）空气分级燃烧：空气分级燃烧是将燃烧过程分阶段完成。第一阶段：将从主燃烧器供入炉膛的空气量减少到总空气量的70%-80%，相当于理论空气量的80%，此时过量空气系数α<1，使燃料先在缺氧条件下燃烧，在还原性气氛中降低的Nox的反应速率，抑制了在这一燃烧区中的生成量。第二阶段：为了完成全部燃烧过程，完全燃烧所需的其余空气则通过布置在主燃烧器上方的专门空气喷口SOFA称为"燃尽风"喷口送入炉膛，与第一级燃烧区在"贫氧燃烧"条件下所产生的烟气混合，在α>1的条件下完成全部燃烧过程。

（3）燃料分级燃烧：所有一次风设计喷口为上下浓淡分离形式，中间加装较大的稳燃钝体形式，浓淡燃烧除可降低NOx外，还可对煤粉稳燃、提前着火有积极作用。……