爐內低氮燃燒技術的應用

我國是以燃煤為主的發展中國家，其能源結構以煤炭為主，煤炭消耗量在一次能源消費量中的比重超過百分之六十。在煤炭資源的利用中，燃煤工業鍋爐每年的煤炭消耗量，約占全國煤炭消耗總量的四分之一。

近年來大氣污染日趨嚴重，保護環境的呼聲越來越高。煤炭燃燒產生的NOx（氮氧化物）是大氣污染的主要污染物之一，減少NOx的排放量對控制大氣污染有著重要的現實意義?！笆濉逼陂g，國家把NOx減排作為重要的指標進行考核。

由于燃煤工業鍋爐所排放的NOx在環境污染中占有較大比重，因此治理工業鍋爐NOx污染是治理環境污染的有效途徑。國家環境保護燃煤工業鍋爐節能與污染控制工程技術中心（下稱：工程技術中心）采用先進的爐內低氮燃燒技術，減少NOx排放量，對環境治理起到了積極推進作用。

爐內低氮燃燒技術在燃煤工業鍋爐上已有廣泛應用。由于層燃、室燃、循環流化床鍋爐的燃燒方式不同、爐膛結構不同，其原始NOx排放也有較大差異。一般來說，在未特意采用爐內低氮燃燒技術時，循環流化床NOx原始排放最低，一般在300mg/m3以下，也有部分項目排放在400mg/m3左右；以鏈條爐為代表的層燃爐NOx原始排放一般在300~600mg/m3，煤粉工業鍋爐為室燃鍋爐，NOx原始排放大致在400~600mg/m3。

通過實驗，工程技術中心研究發現層燃、室燃、循環流化床鍋爐可根據燃燒方式的不同采用不同的低氮燃燒技術。針對層燃鍋爐配風較常采用空氣分級以及煙氣再循環來實現低氮燃燒；在煙氣再循環對層燃鍋爐典型區段燃燒的影響下，結合空氣分級技術通過半焦催化還原NO；爐內超級還原脫硝技術是近年來新興的爐內脫硝技術手段，通過在燃燒火焰區域的合理位置噴氨，實現在高溫火焰中直接脫硝。循環流化床鍋爐低氮燃燒改造主要對二次風口、給煤口的位置及分布進行優化調整，或是增加煙氣再循環系統等；在運行方面，主要通過控制爐膛內燃燒氧量，提高二次風份額，降低給煤粒度，減少料層厚度等來降低氮氧化物的生成。煤粉工業鍋爐可結合室燃鍋爐的特點，采用濃淡燃燒、空氣分級、煙氣再循環等多種手段實現低氮燃燒；通過在著火初期的構建還原性氣氛，抑制燃料型NOx的大量生成；通過控制主燃燒區溫度分布，避免局部熱力型NOx生成量過高。

工程技術中心在對層燃、室燃、循環流化床鍋爐的爐內低氮燃燒技術進行了大量試驗后，已在工程應用上加以驗證，以鏈條爐為代表的層燃爐可將NOx排放降低至250~300mg/Nm3；循環流化床工業鍋爐可將NOx排放降低至200mg/m3以下，如采用流態化超低氮燃燒技術，可將初始排放降至100mg/m3左右；針對29MW及以上容量的室燃爐，可將NOx原始排放降至在300mg/m3以下。

隨著環保要求的不斷提高，工程技術中心研究適合我國國情的低氮燃燒技術，將有著良好的前景。

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