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低NOX燃烧技术采取的方式

作者: 兴罡石化设备| 时间:2016-07-12 15:10:38 | 点击次数:

目前,根据NOX生成原理,改变燃烧条件控制NOX产物总量的方法主要有以下几种:
(1)低过量空气燃烧
燃烧过程在接近理论空气量的条件下进行,由于烟气中过量氧的减少,可以抑制NOX的生成,一般可降低NOX排放15%~20%。因此,在锅炉设计和运行时,应选取最合理的过量空气系数。
(2)空气分级燃烧
空气分级燃烧的基本原理是将燃料的燃烧过程分阶段进行:第一阶段,将从主燃烧器供入炉膛的空气量减少到总燃烧空气量的70%~75%(相当于理论空气量的80%),使燃料在缺氧的富燃料燃烧条件下燃烧。由于第一级燃烧区内过量空气系数α< 1,降低了燃烧区内的燃烧速度和温度,因为形成了还原性气氛,抑制了NOX的生成量。第二阶段是将第一阶段产生的可燃气体完全燃烧,所需的空气通过布置在主燃烧器上方的专门空气喷口送入炉膛,在α> 1的条件下完成全部燃烧过程。由于整个燃烧过程所需空气是分两级供入炉内,故称为空气分级燃烧法。
(3)燃料分级燃烧
在燃烧中已生成的NO遇到烃根CHi和未完全燃烧产物CO、H2、C和CnHm时,会发生NO的还原反应。利用这一原理,将80 %~85 %的燃料送入第一级燃烧区,在α> 1 条件下,燃烧并生成NOX。其余15%~20%的燃料则在主燃烧器的上部送入二级燃烧区,在α<1的条件下形成很强的还原性气氛,使得在一级燃烧区中生成的NOX在二级燃烧区内被还原成氮分子,二级燃烧区又称再燃区。在再燃区中已生成的NOX得到还原,还抑制了新的NOX的生成,使NOX的排放浓度进一步降低。在再燃区的上面还需布置热风喷口,形成第三级燃烧区(燃尽区),以保证生成的未完全燃烧产物的燃尽。这种再燃烧法称为燃料分级燃烧,一般可使NOX的排放浓度降低50%以上。
(4)烟气再循环
目前使用较多的还有烟气再循环法,它是在锅炉的空气预热器前抽取一部分低温烟气直接送入炉内,或与一次风或二次风混合后送入炉内,这样不但可降低燃烧温度,而且也降低了氧气浓度,进而降低了NOX的排放浓度。
(5)低NOX燃烧器
从NOx的生成机理看,占NOX绝大部分的燃料型NOX是在煤粉的着火阶段生成的,因此,通过特殊设计的燃烧器结构以及通过改变燃烧器的风煤比例,可以将前述的空气分级、燃料分级和烟气再循环降低NOX浓度的大批量用于燃烧器,以尽可能地降低着火氧的浓度适当降低着火区的温度达到最大限度地抑制NOX 生成的目的,这就是低NOX燃烧器。低NOX燃烧器现在已经得到了广泛的开发和应用,世界各国的大锅炉公司,为使其锅炉产品满足日益严格的NOX排放标准,分别开发了不同类型的低NOX燃烧器,NOX降低率一般在30%~60%。
 

 

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