烟气再循环脱硝技术的创新应用

陈 黎，李 哲，彭 杰，任鲁军，文午琪

(1.武汉博世天元热能设备有限公司，湖北 武汉 430000；2.武汉蓝颖新能源有限公司，湖北 武汉 430000；3.武汉安和节能新技术有限公司，湖北 武汉 430000)

烟气再循环(简称FGR)技术是从锅炉尾部抽取部分低温烟气，引到燃烧器进风口，与助燃空气混合后一起送入炉内，参与辅助燃烧和热动力流场整合[1-2]。其核心是利用烟气所具有的低温低氧特点，将部分烟气再次喷入炉膛，使火焰温度降低，抑制燃烧速度从而抑制热力型NOx的生成。同时也能形成局部还原性气氛，将燃料型NOx还原，烟气再循环是目前使用较多的低氮燃烧技术，特别是在气体燃料锅炉里[3]。常用的气体燃料中不含氮元素，人们在应用烟气再循环时只注意到降低热力型NOx的生成，往往忽略了烟气再循环对燃料型NOx的脱硝作用。

除了常用的脱硝剂氨水、尿素外，气体燃料中常见的H2、CH4、CO都是还原性气体，CO作为一种广泛存在于炭黑尾气中的还原性气体，还原烟气中NOx，以废治废，可大大节约采用其他脱硝方式的成本[4]。

1 炭黑尾气的特点

炭黑尾气除了含有极少量的炭黑外，气体还含有CO、H2、N2、CO2、O2、CmHn、NOx、SOx及H2S 等，其主要成分的含量(%)如表1所示。

表1 炭黑尾气成分 %

炭黑尾气中的CO、H2和 CH4均属于可燃气体，同时也是脱硝过程的还原剂。燃料中NOx含量约在1 200 mg/m3(标准)，燃烧后NOx的原始排放浓度在600～700 mg/m3(标准)。

2 烟气再循环脱硝技术

2.1 烟气再循环的几种方式

烟气再循环率：再循环的烟气量与未循环时的锅炉烟气量之比称为烟气再循环率。在采用烟气再循环法时，由于烟气量的增加，将引起燃烧状态不稳定，从而增加未完全燃烧热损失。……