低氮燃烧介绍
氮氧化物的生成与温度有密切的关系，一般火焰温度越高，氮氧化物的生成越多，反之亦然，这也是流化床炉得以环保的原因之一。低氮燃烧器一般把一次风分成浓淡两股，浓相在内，更靠近火焰中心；淡相在外，贴近水冷壁。浓相在内着火时，火焰温度相对较高，但是氧气比相对较少，故生成的氮氧化物的几率相对减少；淡相在外，氧气比相对较大，但由于距火焰高温区域较远，温度相对较低，故氮氧化物的生成也不会很多。
根据氮氧化合物生成机理，影响氮氧化合物生成量的因素主要有火焰温度、燃烧器区段氧浓度、燃烧产物在高温区停留时间和煤的特性，而降低氮氧化合物生成量的途径主要有两个方面：降低火焰温度，防止局部高温；降低过量空气系数和氧浓度，使煤粉在缺氧的条件下燃烧。
简介：用改变燃烧条件的方法来降低NOx的排放，统称为低NOx燃烧技术。在各种降低NOx排放的技术中，低NOx燃烧技术采用最广、相对简单、经济并且有效。
关键字：燃烧条件NOx NOx燃烧技术低NOx燃烧器
用改变燃烧条件的方法来降低NOx的排放，统称为低NOx燃烧技术。在各种降低NOx排放的技术中，低NOx燃烧技术采用最广、相对简单、经济并且有效。
目前主要有以下几种：
1.低过量空气燃烧使燃烧过程尽可能在接近理论空气量的条件下进行，随着烟气中过量氧的减少，可以抑制NOx的生成。这是一种最简单的降低NOx 排放的方法。一般可降低NOx排放15－20%。但如炉内氧浓度过低（3%以下），会造成浓度急剧增加，增加化学不完全燃烧热损失，引起飞灰含碳量增加，燃烧效率下降。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.空气分级燃烧基本原理是将燃料的燃烧过程分阶段完成。在第一阶段，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%），使燃料先在缺氧的富燃料燃烧条件下燃烧。此时第一级燃烧区内过量空气系数α＜1，因而降低了燃烧区内的燃烧速度和温度水平。因此，不但延迟了燃烧过程，而且在还原性气氛中降低了生成NOx的反应率，抑制了
NOx在这一燃烧中的生成量。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OFA（over fire air）――称为"火上风"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。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。这一方法弥补了简单的低过量空气燃烧的缺点。在第一级燃烧区内的过量空气系数越小，抑制NOx的生成效果越好，但不完全燃烧产物越多，导致燃烧效率降低、引起结渣和腐蚀的可能性越大。因此为保证既能减少NOx的排放，又保证锅炉燃烧的经济性和可行性，必须正确组织空气分级燃烧过程。若用空气分级燃烧方法改造现有煤粉炉，应对前墙或前后墙布置燃烧器的原有炉膛进行改装，将顶层燃烧器改作"火上风"喷口，将原来由顶层燃烧器送入炉膛的煤粉中形成富燃料燃烧，从而NOx生成。可降低15－30%。新设计的锅炉可在燃烧器上方设"火上风"喷口。
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，反应式为：
4NO+CH4 =2N2+CO2+2H2O
2NO+2CnHm+(2n+m/2-1)O2 =N2+2nCO2+mH2O
2NO+2CO =N2+2CO2
2NO+2C =N2+2CO
2NO+2H2 = N2+2H2O
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。送入一级燃烧区的燃料称为一次燃料，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，送入二级燃烧区的燃料又称为二次燃料，或称再燃燃料。在再燃区中不仅使得已生成的NOx得到还原，还抑制了新的NOx的生成，可使NOx的排放浓度进一步降低。一般，采用燃料分级可使NOx的排放浓度降低50%以上。在再燃区的上面还需布置"火上风"喷口，形成第三级燃烧区（燃尽区），以保证再燃区中生成的未完全燃烧产物的燃尽。这种再燃烧法又称为燃料分级燃烧。燃料分级燃烧时所使用的二次燃料可以是和一次燃料相同的燃料，例如煤粉炉可
以利用煤粉作为二次燃料。但目前煤粉炉更多采用碳氢类气体或液体燃料作为二次燃料，这是因为和空气分级燃烧相比，燃料分级燃烧在炉膛内需要有三级燃烧区，这合行燃料和烟气在再燃区内的仪时间相对较短，所以二次燃料宜于选用煤粉作为二次燃料，也要采用高挥发分易燃的煤种，而且要磨得更细。在采用燃料分级燃烧时，为了有效地降低NOx排放，再燃区是关键。因此需要研究在再燃区中影响NOx浓度值的因素。
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。从空气预热器前抽取温度较低的烟气，通过再循环风机将抽取的烟气送入空气烟气混合器，和空气混合后一起送入炉内，再循环烟气量与不采用烟气再循环时的烟气量之比，称为烟气再循环率。
烟气再循环法降低NOx排放的效果与燃料品种和烟气再循环有关。经验表明，烟气再循环率为15-20%时，煤粉炉的NOx排放浓度可降低25%左右。NOx 的降低率随着烟气再循环率的增加而增加。而且与燃料种类和燃烧温度有关。燃烧温度越高，烟气再循环率对NOx降低率的影响越大。电站锅炉和烟气再循环率一般控制在10-20%。当采用更高的烟气再循环率时，燃烧会不稳定，未完全燃烧热损失会增加。另外采用烟气再循环时需加装再循环风机、烟道，还需要场地，增大了投资，系统复杂。对原有设备进行改装时还会受到场地的限制。烟气再循环法可在一台锅炉上单独使用，也可和其它低NOx燃烧技术配合使用，可用来降低主燃烧器空气的浓度，也可用来输送二次燃料。需进行技术经济比较。
5.低NOx燃烧器煤粉燃烧器是锅炉燃烧系统中的关键设备。不但煤粉是通过燃烧器送入炉膛，而且煤粉燃烧所需的空气也是通过燃烧器进入炉膛的。从燃烧的角度看，燃烧器的性能对煤粉燃烧设备的可行性和经济性起着主要作用。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，可达到NOx降低率一般在30-60%。
6.煤粉炉的低NOx燃烧系统为更好地降低NOx的排放量和减少飞灰含碳量，很多公司将低NOx燃烧器和炉膛低NOx燃烧（空气分级、燃料分级和烟气再循环）等组合在一起，构成一个低低NOx燃烧系统。
7.液态排渣炉的低NOx燃烧目前旋风炉、切向燃烧液态炉和U型火焰液态炉仍有大量设备在运行。现代化的大型液态排渣炉主要是采用U型火焰燃烧方式。在不采取降低NOx的措施时，其NOx排放值一般均超过2000mg/Nm3，所以近年电站煤粉炉多倾向于固态排渣沪。其主要降低NOx的措施有：a) 采用WS型低NOx燃烧器，并采用再循环烟气和一次风或二次风混合以使着火区成为富燃料燃烧区，可使NOx降低25%。b) 增设三次风。当采用烟气再循环并取三次风份额为20%时，锅炉的NOx排放量可降至1000mg/Nm3以下。c) 使用细颗粒煤粉8层燃炉降低NOx排放的方法。我国使用最普遍的层燃炉是链条炉。链条炉燃料层燃烧过程本身存在着类似于空气分级燃烧的特点，其NOx排放比煤粉炉低得多，在450mg/Nm3以下。可以采用适用于煤粉炉的低NOx燃烧技术。如采用低过量空气系数，可降低20%；如在除尘器后将再循环烟气引入炉膛内，可降低20%；采用燃料分级燃烧时，可降低50%。PS：煤的元素分析组成有：碳、氢、氧、氮、硫，其中碳氢硫为可燃质，特别是碳氢更为重要。碳在煤中含量最大为50%—60%，且碳的发热量大为32700kj/kg，氢的含量虽少，一般只有1%—6%，但其发热量最大，为120000kj/kg。硫虽然能燃烧放热，但因其含量少0.5%—3%，发热量又低，仅有9040kj/kg，特别是硫在燃烧后会生成SO2,对环境有不理影。氧和氮都是不可燃质，且氮在燃烧过程中会生成NOx，所以氧氮称为煤中的内部废物。煤的工业分析：碳、氧、氮、硫（挥发）水分、灰分等组成。标煤的发热量：29270kj/kg。煤灰的结焦煤：影响煤灰熔融性的因素，主要是煤灰的化学组成和煤灰周围高温的环境介质。在运行中只能控制后者来尽量降低结焦。基本上是炉膛温度，炉膛出口温度不要高过煤灰熔点的1350度。褐煤—无烟煤：褐煤差煤，挥发分高，易着火，发热量低。无烟煤好煤，挥发分低，发热量高。低NOx：NOx会污染环境，还会促使硫化物的生成。低NOx燃烧器：浓淡分离技术，将燃烧器局部的煤粉浓度提高了相对的就降低了
此局部区的一次风量域，则煤粉气流中的含氧量便相对降低，在氧供应不足的情况下，游离的N转化为NOx的机会减小。
低氮燃烧器 沙角B电厂锅炉低氮燃烧器改造技术交流会 会议纪要 编号：ZLZ/KZP/ZHS/21/00 时间：2019年4月19日10：00 ~11：00 4月20日10：00 ~12：00， 13：00~16：20 地点：行政楼二楼会议室 主持人：朱林忠 与会者：集团：李凌阳 电厂：王鼎斐、陈德雄、李新强、匡真平、朱兴根、郑群华、黄忠明、李国洪、周华松 ABT：单杰锋等2人 国电龙高科（哈尔滨工业大学）：孙悦、孙绍增、李争起等 中节环立为：熊亚东等 会议纪要: 4月19日在行政楼二楼会议室与国电龙高科（哈工大）工程人员进行技术交流，会议由电厂总工程师朱林忠主持。 龙高科提出在投标前为了更多地了解掌握B厂燃烧器数据，需要对燃烧器着火温度状况进行在线测试，希望临时拆除部分燃烧器中心筒部件。 经讨论，电厂同意临时拆除1号炉RA1、RA3燃烧器油枪，用于着火距离的测量。由效率部协调，机械、运行、策划安排配合。 4月20日在行政楼二楼会议室举行了电厂锅炉低氮燃烧器改造交流会，参与技术交流会的三家低氮燃烧器改造专业公司分别是ABT公司、国电龙高科（哈工大）、中节环立为（武汉）能源技术有限公司，现将会议有关内容纪要如下： 一、 ABT公司 1.1 ABT低NOx燃烧器技术特点： · 采用剧烈燃烧方式降低污染物、未燃尽碳、CO和结渣； · 剧烈燃烧，高亮度火焰，近着火点，喉部着火；
· 提高火焰稳定性和低负荷稳燃能力； · 依靠燃烧器降低NOx，炉膛不深度分级。 1.2采用煤粉平衡器减少燃烧器内部煤粉和空气的不均匀，控制煤粉管道间以及不同燃烧器 之间煤粉和空气的分布。 1.3 燃尽风可设置可调喷口，可不更换水冷壁管子。 1.4 ABT对利港电厂项目作了介绍。利港电厂#1炉采用ABT提供的燃烧系统，改造后满负荷 下NOx排放由改造前的约1200 mg/Nm3下降至约400 mg/Nm3，对锅炉两侧金属温度偏差降低也有一定作用，飞灰含碳量有所升高。 二、哈工大--北京国电龙高科环境工程有限公司 2.1哈工大（中心给粉）径向浓淡旋流煤粉燃烧技术特点: · 径向浓淡分离一次风。在一次风喷口之前管道内，采用经过详细研究和优化煤粉浓缩装置。煤粉与气流惯性分离，形成浓、淡煤粉气流浓度偏析，浓煤粉内层送入高温回流区燃烧。采用多通道双调风二次风布置。 · 浓淡燃烧器具有一次风着火早、火焰稳定性强特点，与燃尽风供入相配合，对于改造锅炉 将使炉膛火焰燃烧中心适中,主燃烧器区上部采用高位燃尽风喷口，高速气流喷出方式采用中心直流风和外层旋流风组合的方式。调整两种风比例，可有效控制燃尽风和炉内气流混合均匀度，减少炉膛左右侧出口烟温偏差，有效控制出口烟温。 2.2 燃尽风喷口布置原则：煤粉颗粒由主燃区至燃尽区需大于最小停留时间；同时考虑现场布 置条件，确定距离燃烧器最上层燃烧器中心距离。 2.3哈工大技术人员针对我厂的燃煤状况、燃烧器运行状况和NOx排放规律，对锅炉进行了燃 烧调整和下层燃烧器回流区温度测量，并对实验数据进行分析、归纳，得出现燃烧器的运行和NOx排放规律，认为二号炉改造存在超温、飞灰含碳量高的问题主要是燃烧着火延迟，导致火焰上移。 2.4哈工大介绍了改造业绩情况
低氮分级燃烧技术 一.低NO x优化燃烧技术的分类及比较 为了实现清洁燃烧，目前降低燃烧中NO、排放污染的技术措施可分为两大类：一类是炉脱氮，另一类是尾部脱氮。 1.1炉脱氮 炉脱氮就是采用各种燃烧技术手段来控制燃烧过程中NO x的生成，又称低NO x 燃烧技术，下表给出了现有几种典型炉脱氮技术的比较。 表2
1.2尾部脱氮 尾部脱氮又称烟气净化技术，即把尾部烟气中已经生成的氮氧化物还原或吸附，从而降低NO x排放。烟气脱氮的处理方法可分为：催化还原法、液体吸收法和吸附法三大类。 催化还原法是在催化剂作用下，利用还原剂将NO x还原为无害的N2。这种方法虽然投资和运转费用高，且需消耗氨和燃料，但由于对NO x效率很高，设备紧凑，故在国外得到了广泛应用，催化还原法可分为选择性非催化还原法和选择性催化还原法相比，设备简单、运转资金少，是一种有吸引力的技术。 液体吸收法是用水或者其他溶液吸收烟气中的NO x。该法工艺简单，能够以硝酸盐等形式回收N进行综合利用，但是吸收效率不高。 吸附法是用吸附剂对烟气中的NO x进行吸附，然后在一定条件下使被吸附的NO x脱附回收，同时吸附剂再生。此法的NO x脱除率非常高，并且能回收利用。但一次性投资很高。 炉脱氮与尾部脱氮相比，具有应用广泛、结构简单、经济有效等优点。表2中各种低NO x燃烧技术是降低燃煤锅炉NO x排放最主要也是比较成熟的技术措施。一般情况下，这些措施最多能达到50%的脱除率。当要进一步提高脱除率时，就要考虑采用尾部烟气脱氮的技术措施，SCR和SNCR法能大幅度地把NO x排放量降低到200mg/m3，但它的设备昂贵、运行费用很高。 根据我国发展现状和当前经济实力还不雄厚的国情，以及相对宽松的国家标准CB13223一2003，在今后相当长一段时间，我国更适合发展投资少、效果也比较显著的炉脱氮技术。即使采用烟气净化技术，同时采用低NO x燃煤技术来控制燃烧过程NO x的产生，以尽可能降低化设备的运行和维护费用。
随着国家政府对环境保护的重视以及近几年连续出台的大气污染防治攻坚战文件来看，各地环保局对当地企业强制要求并执行燃煤锅炉更换为低氮燃气锅炉，普通的燃气锅炉实施低氮改造。普通的燃气锅炉尾气排放的有害颗粒物，例如氮氧化物、一氧化碳等，成为大气污染的罪魁祸首，因此锅炉的低氮改造将会是一些生产企业及供暖单位迫切面临的任务。那么，大家只知道锅炉需要改造，但是，燃气锅炉超低氮排放改造的原理是什么，需要什么技术能实现超低氮排放呢？下面，由中鼎锅炉专业技术人员给大家简单介绍一下。 1、氮氧化物危害 氮氧化物即一氧化氮、二氧化氮等气体，为高温条件下，空气中的氮气和氧气化合反应生成。氮氧化物与空气中的水结合最终会转化成硝酸和硝酸盐，硝酸是酸雨的成因之一;它与其他污染物在一定条件下能产生光化学烟雾污染。酸雨危害是多方面的，包括对人体健康、生态系统和建筑设施都有直接和潜在的危害。酸雨可使儿童免疫功能下降，慢性咽炎、支气管哮喘发病率增加，同时可使老人眼部、呼吸道患病率增加。酸雨还可使农作物大幅度减产，特别是小麦，在酸雨影响下，可减产13%至34%。大豆、蔬菜也容易受酸雨危害，导致蛋白质含量和产量下降。酸雨对森林和其他植物危害也较大，常使森林和其他植物叶子枯黄、病虫害加重，最终造成大面积死亡。 2、氮氧化物排放标准 我们知道用燃气锅炉替代燃煤锅炉能够大大降低污染，普通的燃气锅炉氮氧化物排放高于30毫克，这意味着大部分普通的燃气锅炉都达不到30mg以下，除非配有低氮燃烧机，但是使用低氮燃烧机的锅炉本身也是需要有特殊的要求的，那就是对锅炉炉膛尺寸需要加大，中鼎锅炉最新生产的低氮燃气锅炉专门针对环保政策要求的NOX排放30mg以下，且配置超低氮燃烧器，能安全、稳定、高效地运行，每一台出厂的低氮锅炉均能达到低氮排放达标。
新疆黑山煤炭化工有限责任公司煤气发电项目2×65t/h锅炉低氮燃烧器及管路系统 技 术 协 议 买(需)方： 卖(供)方：
二O一五年八月
目录 一、总则 (1) 二、供货范围、设计界限及设备性能介绍 (4) 三、技术资料及交付进度 (15) 四、进度 (15) 五、包装和运输 (16) 六、监造、检查和性能验收试验 (16) 七、技术服务 (16) 八、安装、调试和验收方案 (17) 九、质量保证及售后服务承诺 (18) 十、其它 (19)
技术协议 **有限公司(以下简称“买方”)与(以下简称“卖方”) 就新疆黑山煤炭化工有限责任公司兰炭尾气发电工程2×65t/h锅炉低氮燃烧器及管路的设计、制造、供货与技术服务相关事宜，经双方代表充分友好协商，达成以下技术协议。 一、总则 1.1本技术协议按锅炉相关技术参数及要求编写。 1.1.1燃烧系统设计能保证大于20%负荷时，低氮燃烧器不发生回火、 脱火、灭火事故。确保不发生煤气燃爆事故，不会造成停炉。 1.1.2低氮燃烧器设计能确保在各种工况下能稳定燃烧，并具有防止 回火功能。 1.1.3点火系统实现程控及安全联锁。 1.1.4为保证燃烧安全，留有火焰检测装置接口，配置有完备的火检 设备，并与煤气管道上的快速切断阀形成联锁控制，保证锅炉的 安全。 1.1.5低氮燃烧器喷嘴的使用寿命不低于设备经安装试验合格后三 年，且便于检修。 1.1.6低氮燃烧器在热态运行下，其调节装置不受热膨胀的影响而产 生卡涩现象，应灵活可靠。 的措施。 1.1.7低氮燃烧器的设计、布置考虑降低燃烧中产生NO X 1.1.8点火器装置在出厂前成套调试合格，并提供证明文件。 1.1.9就地安装柜及阀门均要求防爆。 1.1.10必须有同类产品运行业绩或型式试验证书。 1.2本技术协议中规定了最低限度的技术要求，并未规定所有的技术要求和 适用的标准，卖方将提供一套满足本技术协议和所列标准要求的高质 量产品及其相应服务。产品必须同时满足国家关于安全、环境保护的 强制性标准和规范要求。 1.3供方须执行本协议所列标准。有矛盾时，按较高标准执行。卖方在设备 设计和制造中所涉及的各项规程、规范和标准必须遵循现行最新版本 的标准。
低氮燃烧的原理
氮氧化物的生成与温度有密切的关系，一般火焰温度越高，氮氧化物的生成越多，反之亦然，这也是流化床炉得以环保的原因之一。低氮燃烧器一般把一次风分成浓淡两股，浓相在内，更靠近火焰中心；淡相在外，贴近水冷壁。浓相在内着火时，火焰温度相对较高，但是氧气比相对较少，故生成的氮氧化物的几率相对减少；淡相在外，氧气比相对较大，但由于距火焰高温区域较远，温度相对较低，故氮氧化物的生成也不会很多。 根据氮氧化合物生成机理，影响氮氧化合物生成量的因素主要有火焰温度、燃烧器区段氧浓度、燃烧产物在高温区停留时间和煤的特性，而降低氮氧化合物生成量的途径主要有两个方面：降低火焰温度，防止局部高温；降低过量空气系数和氧浓度，使煤粉在缺氧的条件下燃烧。 简介：用改变燃烧条件的方法来降低NOx的排放，统称为低NOx燃烧技术。在各种降低NOx排放的技术中，低NOx燃烧技术采用最广、相对简单、经济并且有效。 关键字：燃烧条件 NOx NOx燃烧技术低NOx燃烧器 用改变燃烧条件的方法来降低NOx的排放，统称为低NOx燃烧技术。在各种降低NOx排放的技术中，低NOx燃烧技术采用最广、相对简单、经济并且有效。 目前主要有以下几种： 1 低过量空气燃烧
使燃烧过程尽可能在接近理论空气量的条件下进行，随着烟气中过量氧的减少，可以抑制NOx的生成。这是一种最简单的降低NOx排放的方法。一般可降低NOx排放15－20%。但如炉内氧浓度过低（3%以下），会造成浓度急剧增加，增加化学不完全燃烧热损失，引起飞灰含碳量增加，燃烧效率下降。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 基本原理是将燃料的燃烧过程分阶段完成。在第一阶段，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%），使燃料先在缺氧的富燃料燃烧条件下燃烧。此时第一级燃烧区内过量空气系数α＜1，因而降低了燃烧区内的燃烧速度和温度水平。因此，不但延迟了燃烧过程，而且在还原性气氛中降低了生成NOx的反应率，抑制了NOx在这一燃烧中的生成量。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OFA（over fire air）――称为"火上风"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。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。 这一方法弥补了简单的低过量空气燃烧的缺点。在第一级燃烧区内的过量空气系数越小，抑制NOx的生成效果越好，但不完全燃烧产物越多，导致燃烧效率降低、引起结渣和腐蚀的可能性越大。因此为保证既能减少NOx的排放，又保证锅炉燃烧的经济性和可*性，必须正确组织空气分级燃烧过程。
低氮燃烧器运行调整探讨 0绪论 根据锅炉烟气氮氧化合物生成机理，影响氮氧化合物生成量的因素主要有火焰温度、燃烧器区段氧浓度、燃烧产物在高温区停留时间和煤的特性，而降低氮氧化合物生成量的途径主要有两个方面：降低火焰温度，防止局部高温；降低过量空气系数和氧浓度，使煤粉在缺氧的条件下燃烧。 在各种降低NOx排放的技术中，低NOx燃烧技术采用最广、相对简单、经济并且有效。目前主要有以下几种形式：低过量空气燃烧、空气分级燃烧、燃料分级燃烧、烟气再循环。空气分级低氮燃烧技术是目前应用最广泛的低NOx燃烧技术，其主要原理是将燃烧所需的部分空气，一般称之为“分离燃尽风（SOFA）”，从炉膛上部送入，使锅炉的主燃烧器区域处于还原性气氛并在主燃烧器与SOFA燃烧器之间形成一段“还原区”，抑制NOx的生成并还原已生成的NOx，降低锅炉氮氧化物的排放。采用空气分级低NOx燃烧技术改造之后，炉膛的温度场分布将会发生较大变化，主要表现为主燃区温度降低，火焰中心上移。我公司低氮燃烧器改造也主要采用了空气分级技术。1低氮燃烧器对锅炉运行的影响 从很多电厂低氮燃烧器改造情况来看，普遍存在汽温（尤其是再热汽温）偏低，飞灰可燃物偏大的情况。主要受影响因素是锅炉的设
计情况及燃用煤质。通过燃烧调整、二次风配比、SOFA风配比，部分厂汽温参数基本达到了设计值，飞灰可燃物有明显降低。 低氮燃烧器改造后，炉内温度场的变化将会对炉膛出口烟温及汽温特性产生较大影响。这主要表现在以下两个方面： 1）纯从燃烧角度来讲，锅炉采用空气分级低氮燃烧技术改造之后，燃烧延迟，火焰中心上移，炉膛出口烟温上升，锅炉的过热汽温、再热汽温上升。 2）锅炉采用空气分级低氮燃烧技术改造之后，主燃区的温度下降较多，炉内温度分布更加均匀。水冷壁的沾污结渣情况会有很大改善，炉内水冷壁吸热增强，炉膛出口烟温下降，锅炉的过热汽温、再热汽温下降。 锅炉低氮燃烧改造之后的汽温特性变化情况主要受以上两个因素影响，哪个因素的影响占主导地位主要取决于锅炉的设计情况及燃用煤质情况。 从各厂空气分级低氮燃烧器运行情况来看，采用设计煤种，随着分离燃尽风（SOFA）风量的增加，主燃区过量空气系数降低，过热器温升、再热器温升均有较大增加。 2我公司低氮燃烧器的运行调整 我公司低氮燃烧器投运以来，主要问题有汽温偏低及甲乙侧汽温偏差大、飞灰可燃物偏大。从运行调整情况来看，建议从以下方面考虑：
氮氧化物的生成与温度有密切的关系，一般火焰温度越高，氮氧化物的生成越多，反之亦然，这也是流化床炉得以环保的原因之一。低氮燃烧器一般把一次风分成浓淡两股，浓相在内，更靠近火焰中心；淡相在外，贴近水冷壁。浓相在内着火时，火焰温度相对较高，但是氧气比相对较少，故生成的氮氧化物的几率相对减少；淡相在外，氧气比相对较大，但由于距火焰高温区域较远，温度相对较低，故氮氧化物的生成也不会很多。 根据氮氧化合物生成机理，影响氮氧化合物生成量的因素主要有火焰温度、燃烧器区段氧浓度、燃烧产物在高温区停留时间和煤的特性，而降低氮氧化合物生成量的途径主要有两个方面：降低火焰温度，防止局部高温；降低过量空气系数和氧浓度，使煤粉在缺氧的条件下燃烧。 简介：用改变燃烧条件的方法来降低NOx的排放，统称为低NOx燃烧技术。在各种降低NOx排放的技术中，低NOx燃烧技术采用最广、相对简单、经济并且有效。 关键字：燃烧条件NOx燃烧技术低NOx燃烧器 用改变燃烧条件的方法来降低NOx的排放，统称为低NOx燃烧技术。在各种降低NOx排放的技术中，低NOx燃烧技术采用最广、相对简单、经济并且有效。
目前主要有以下几种： 1 低过量空气燃烧 使燃烧过程尽可能在接近理论空气量的条件下进行，随着烟气中过量氧的减少，可以抑制NOx的生成。这是一种最简单的降低NOx排放的方法。一般可降低NOx排放15－20%。但如炉内氧浓度过低（3%以下），会造成浓度急剧增加，增加化学不完全燃烧热损失，引起飞灰含碳量增加，燃烧效率下降。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 基本原理是将燃料的燃烧过程分阶段完成。在第一阶段，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%），使燃料先在缺氧的富燃料燃烧条件下燃烧。此时第一级燃烧区内过量空气系数α＜1，因而降低了燃烧区内的燃烧速度和温度水平。因此，不但延迟了燃烧过程，而且在还原性气氛中降低了生成NOx的反应率，抑制了NOx在这一燃烧中的生成量。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OFA（over fire air）――称为"火上风"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
低氮燃烧器-低氮改造方案 1.双通道浓淡低氮燃烧技术 燃煤锅炉低氮改造考虑首先采用双通道浓淡低氮燃烧技术进行改造，保证在降低NO X的同时燃烧稳定性好，炉内避免结渣和高温腐蚀，并具有宽广煤质适应性。 双通道浓淡改造方案如下： 1）采用分级送入的高位分离燃尽风系统，燃尽风喷口能够垂直和水平方向双向摆动，有效控制汽温及其偏差； 2) 采用先进的上下浓淡及水平浓淡集成燃烧技术，使浓相相对集中，有效降低NOx排放，保证高效燃烧，降低飞灰可燃物含量； 3）两个通道错列布置，且中间设有两个腰部风来调节火焰位置，使煤粉燃烧更充分。 采用双通道浓淡低氮燃烧技术进行改造后，脱硝效率一般能达到40%-50%，且能保证在50%-70%低负荷稳燃，燃烧稳定性好、炉内避免结渣和高温腐蚀，并具有宽 广煤质适应性。 2.气体再燃技术 燃料再热低NOx燃烧技术 燃料再热低NOx燃烧技术：自下而上依次分为主燃料区、再燃区和燃尽区三段。将70%-90%的燃料送入主燃料区，在?接近于1的条件下燃烧，其余10%-30%的再燃燃料在再燃区中喷入，在?＜1的条件下形成很强的还原性气氛，生成大量的烃根，使得在主燃 烧区中生成的NOx在再燃烧区中被还原成氮气，同时还抑制了新的NOx的生成。最后在燃尽 区中送入燃尽风，使未燃成分充分燃尽。虽然在燃尽区中会重新生成少量的NOx，使用炉内气体再燃技术，NOx的最终排放量可以减少50%-80%。因此，采用再燃烧技术，可以使NOx的排放量控制在120mg/Nm3以下。 采用气体再燃技术后，能够在利用双通道浓淡低氮燃烧技术改造后的基础上进一步降 低NOx浓度，一般能够进一步降低烟气中50%以上的NOx含量。烟气中NOx浓度最低可以降到100mg/m3以下。 以下是我们在整个过程应注意： 再燃区温度的影响：NOx的最大降幅发生在1004-1070℃ 再燃区停留时间的影响：再燃区内天然气和NOx的停留时间越长，但当停留时间超过0.7s，就变得不那么重要了 再燃区过量空气系数的影响：随着再燃区过量空气系数的增加或减少，最佳再燃区最佳过 量空气系数在0.85-0.9之间
低氮燃烧器改造的优缺点 近年来，有燃烧器厂家使用，炉膛下部缺氧燃烧，上部燃尽风补氧的方式。通过对该燃烧器的使用，有几点结论与大家分享一下：优点：1、低负荷燃烧平稳。因为减少了下部风量，使燃料在低浓度燃烧时，也非常平稳。甚至可以做到40%负荷稳定燃烧。2、低负荷时，炉膛火焰充满度较好。水冷壁吸热均匀。3、由于拉伸了燃烧区域，减弱了部分燃烧强度，在一定时间内，抑制了NOx的形成。缺点：1、由于减弱了下部炉膛的进风量，使下二次风的托扶能力减弱，排渣量增加，排渣含碳量增加。尤其是高负荷时。2、由于减弱了下部炉膛的进风，使风的刚性减弱，燃烧区域扩大，高负荷时，容易出现水冷壁结焦。3、由于炉膛下部缺氧燃烧，产生大量还原性气体，使灰熔点降低，甚至造成冷渣斗都有结焦的现象。4、由于燃烧区域的拉伸，在高负荷时期，会造成过热器超温，减温水量不足的现象。严重时，甚至造成屏过结焦。5、由于大量还原性气体和燃烧区域的扩大，使水冷壁中下部结焦严重，因脱焦造成的灭火、爆燃、损坏捞渣机现象都有发生。6、由于高负荷时的结焦影响了水冷壁吸热，使炉膛下部温度上升，而燃尽风由于位置只能对炉膛上部的烟气进行冷却，而对下部炉膛温度毫无影响，因此炉膛下部NOx的产生随着结焦而增加，高负荷持续时间越长，减少NOx的效果就越小，甚至超出原有NOx量。 7、炉膛下部燃烧挥发分，上部燃烧焦炭的理论，和煤粉燃烧“挥发份析出→挥发份燃烧→焦炭燃烧→表壳灰分剥离，挥发分随着表壳灰分的剥离不断析出”的理论不相符。因此，高负荷时，大量煤粉的燃
烧时间拉长，未完全燃烧的煤粉被带入烟道。造成飞灰含碳量增加。 8、由于燃尽风位置，使大量的送风在离开炉膛都未参加燃烧，而这部分热风也是从空预器吸收了大量热量的，因此会造成排烟温度过低的现象。尤其是在低负荷时。
低氮燃烧技术 1 水泥窑炉系统NO X形成机理大致介绍 2 现有低氮燃烧技术大致介绍 3 低氮燃烧技术的效果 4 改变燃料物化性能 5 提高生料易烧性 6、新型干法水泥应对脱硝的相应措施 1、水泥窑炉系统NO X形成机理大致介绍 1.1NO X的生成机理 窑炉内产生的NO X主要有三种形式，高温下N2与O2反应生成的热力型NO X、燃料中的固定氮生成的燃料型NO X、低温火焰下由于含碳自由基的存在生成的瞬时型NO X. 1.2热力型NO X：由于是燃烧反应的高温使得空气中的N2与O2直接反应而产生的，以煤为主要燃料的系统中，热力型NO X为辅。 一般燃烧过程中N2的含量变化不大，根据泽里多维奇机理，影响热力型NOX 生成量的主要因素有温度、氧含量、和反应时间。 热力型NOX产生过程是强的吸热反应，温度成为热力型NOX生成最显著影响因素。研究显示，温度在1500K以下时，NO生成速度很小，几乎不生成热力型NO，1800K以下时，NO生成量极少，大于1800K时，NO生成速度每100K约增加6-7倍。 温度在1500K以上时，NO2会快速分解为NO，在小于1500K时，NO将转变为NO2,一般废气中NO2占NO X的5-10%，排入大气中NO最终生成NO2，所以在计算环境影响量时，还是以NO2来计算。 可以说，窑炉内的温度及燃烧火焰的最高温度是影响热力型NO X生成量的一个重要指标，也最终决定了热力型NO X的最大生成量。因此，在窑炉设计中，尽量降低窑炉内的温度并减少可能产生的高温区域，特别是流场变化等原因而产生的局部高温区。燃烧器设计中，要具备相对均匀的燃烧区域来保证燃料的燃烧，降低火焰的最高温度。这些都是有效降低热力型NO X的有效办法。
所谓的低氮燃烧器是指燃料燃烧过程中NOx排放量低的燃烧器。传统的天然气锅炉燃烧器通常的NOx排放在120~150mg/m左右。而低氮燃烧器通常的NOx排放在30~80mg/m的左右。NOx排放在30 mg/m以下的通常称为超低氮燃烧器。锅炉低氮燃烧器厂家根据改造原理大致可分为以下几类： 1）阶段燃烧器：根据分级燃烧原理设计的阶段燃烧器，使燃料与空气分段混合燃烧，由于燃烧偏离理论当量比，故可降低氮的生成。 2）自身再循环燃烧器：一种是利用助燃空气的压头，把部分燃烧烟气吸回，进入燃烧器，与空气混合燃烧。由于烟气再循环，燃烧烟气的热容量大，燃烧温度降低，NOx减少，即烟气外循环。另一种自身再循环燃烧器是把部分烟气直接在燃烧器内进入再循环，并加入燃烧过程，此种燃烧器有抑制氧化氮和节能双重效果，即烟气内循环。 3）浓淡型燃烧器：其原理是使一部分燃料作过浓燃烧，另一部分燃料作过淡燃烧，但整体上空气量保持不变。由于两部分都在偏离化学当量比下燃烧，因而NOx都很低，这种燃烧又称为偏离燃烧或非化学当量燃烧。 4）分割火焰型燃烧器：其原理是把一个火焰分成数个小火焰，由于小火焰
散热面积大，火焰温度较低，使“热反应NO”有所下降。此外，火焰小缩短了氧、氮等气体在火焰中的停留时间，对“热反应NO”和“燃料NO”都有明显的抑制作用。 5）混合促进型燃烧器：烟气在高温区停留时间是影响NOx生成量的主要因素之一，改善燃烧与空气的混合，能够使火焰面的厚度减薄，在燃烧负荷不变的情况下，烟气在火焰面即高温区内停留时间缩短，因而使NOx的生成量降低。混合促进型燃烧器就是按照这种原理设计的。 中鼎锅炉股份是高新技术企业，拥有A级锅炉制造许可证和I、II类压力容器设计制造许可证、一级锅炉安装许可证，公司通过美国ASME认证，取得锅炉S和压力容器U钢印，公司还通过ISO9001国际质量体系认证、环境管理体系认证及职业健康管理体系认证。
海螺白马山低氮分级燃烧技术脱氮效率达30% 纯阅读来源：安徽海螺集团白马山水泥厂崔少俊发布日期：2015-01-20 通过对缩口尺寸、撒料板角度、分解炉燃烧器角度、新增三次风管尺寸等关键部位数据进行技改后，经过分级燃烧脱氮和精细化操作的摸索，现生产线产量稳定，质量受控，脱氮效率达到30％以上，达到了明显的环保减排目的。 摘要：通过对缩口尺寸、撒料板角度、分解炉燃烧器角度、新增三次风管尺寸等关键部位数据进行技改后，经过分级燃烧脱氮和精细化操作的摸索，现生产线产量稳定，质量受控，脱氮效率达到30％以上，达到了明显的环保减排目的。 0 前言 为响应《国家环境保护“十二五”规划》中把氮氧化物降低10％的“十二五”目标值，2012年12月26日，海螺(295.04元/吨，-0.14%)集团白马山水泥厂5000t／d生产线脱氮技改项目正式启动，于2013年1月11日改造结束。 技改前，我公司参与了优化设计；技改过程中，则进行实时跟踪监控，严格按图纸施工，以确保技改后缩口尺寸、撒料板角
度、分解炉燃烧器角度、新增三次风管尺寸等关键部位数据与图纸相符合。技改后，经过分级燃烧脱氮和精细化操作的摸索，现生产线产量稳定，质量受控，脱氮效率达到30％以上，达到了明显的环保减排目的。 1 技改方案 白马山5000t／d新型干法线的窑尾系统采用了GDC预热分解系统。如何保持和发挥CDC预热分解的优势，同时又充分满足低氮分级燃烧的需求，成为技改的关键。图1为CDC分解炉脱氮改造示意图。 水泥熟料生产过程中，燃料燃烧产生的NOx，主要由燃料型NOx、热力型NOx，两种类型。其中燃料型NOx是由燃料和原料中的氮氧化物反应生成；热力型NOx主要是由在温度高于1 500℃时，空气中的N2和O2反应而生成。回转窑中烧成带火焰温度高达1 500℃以上，除产生燃料型NO X外，大量助燃空气中的氮在高温下被氧化产生大量的热力型NOx。分解炉
低氮燃烧技术 Prepared on 24 November 2020
燃煤锅炉的低NO x燃烧技术NO x是对N2O、NO2、NO、N2O5以及PAN等氮氧化物的统称。在煤的燃 烧过程中，NO x生成物主要是NO和NO2，其中尤以NO是最为重要。实验表明，常规燃煤锅炉中NO生成量占NO x总量的90%以上，NO2只是在高温烟气 在急速冷却时由部分NO转化生成的。N2O之所以引起关注，是由于其在低温 燃烧的流化床锅炉中有较高的排放量，同是与地球变暖现象有关，对于N2O的生成和抑制的内容我们将结合流化床燃烧技术进行介绍。 因此在本章的讨论中，NO x即可以理解为NO和NO2。 一、燃煤锅炉NO x的生成机理 根据NO x中氮的来源及生成途径，燃煤锅炉中NO x的生成机理可以分为三类：即热力型、燃料型和快速型，在这三者中，又以燃料型为主。它们各自的生成量和炉膛温度的关系如图3-1所示。试验表明，燃煤过程生成的NO x中NO 占总量的90%，NO2只占5%～10%。 1、热力型NO x 热力型NO x是参与燃烧的空气中的氮在高温下氧化产生的，其生成过程是 一个不分支的链式反应，又称为捷里多维奇（Zeldovich）机理 →(3-1) O O2 2 O+ + → N N NO (3-2) 2 → N+ + NO O O (3-3) 2 如考虑下列反应 → +(3-4) N+ OH NO H 则称为扩大的捷里多维奇机理。由于N≡N三键键能很高，因此空气中的氮非常稳定，在室温下，几乎没有NO x生成。但随着温度的升高，根据阿仑尼乌斯（Arrhenius）定律，化学反应速率按指数规律迅速增加。实验表明，当温度超 过1200℃时，已经有少量的NO x生成，在超过1500℃后，温度每增加100℃，反应速率将增加6～7倍，NO x的生成量也有明显的增加，如图3-1所示。 但总体上来说，热力型NO x的反应速度要比燃烧反应慢，而且温度对其生 成起着决定性的影响。对于煤的燃烧过程，通常热力型NO x不是主要的，可以
低氮分级燃烧技术介绍 Prepared on 22 November 2020
低氮分级燃烧技术 一.低NO x优化燃烧技术的分类及比较 为了实现清洁燃烧，目前降低燃烧中NO、排放污染的技术措施可分为两大类：一类是炉内脱氮，另一类是尾部脱氮。 炉内脱氮 炉内脱氮就是采用各种燃烧技术手段来控制燃烧过程中NO x的生成，又称低NO x燃烧技术，下表给出了现有几种典型炉内脱氮技术的比较。 表2
尾部脱氮 尾部脱氮又称烟气净化技术，即把尾部烟气中已经生成的氮氧化物还原或吸附，从而降低NO x排放。烟气脱氮的处理方法可分为：催化还原法、液体吸收法和吸附法三大类。 催化还原法是在催化剂作用下，利用还原剂将NO x还原为无害的N2。这种方法虽然投资和运转费用高，且需消耗氨和燃料，但由于对NO x效率很高，设备紧凑，故在国外得到了广泛应用，催化还原法可分为选择性非催化还原法和选择性催化还原法相比，设备简单、运转资金少，是一种有吸引力的技术。 液体吸收法是用水或者其他溶液吸收烟气中的NO x。该法工艺简单，能够以硝酸盐等形式回收N进行综合利用，但是吸收效率不高。 吸附法是用吸附剂对烟气中的NO x进行吸附，然后在一定条件下使被吸附的NO x脱附回收，同时吸附剂再生。此法的NO x脱除率非常高，并且能回收利用。但一次性投资很高。 炉内脱氮与尾部脱氮相比，具有应用广泛、结构简单、经济有效等优点。表2中各种低NO x燃烧技术是降低燃煤锅炉NO x排放最主要也是比较成熟的技术措施。一般情况下，这些措施最多能达到50%的脱除率。当要进一步提高脱除率时，就要考虑采用尾部烟气脱氮的技术措施，SCR和SNCR法能大幅度地把NO x排放量降低到200mg/m3，但它的设备昂贵、运行费用很高。 根据我国发展现状和当前经济实力还不雄厚的国情，以及相对宽松的国家标准CB13223一2003，在今后相当长一段时间内，我国更适合发展投资少、效
分段燃烧、低氮燃烧器的研究 西北电力建设调试施工研究所西安市长乐西路3号邮编 710032 王万海 [摘要] 降低煤燃烧中污染物的排放，减少大气环境的污染日益成为人们所关注；本文介绍英国巴布克公司（MBEL）制造的采用分段燃烧的低氮燃烧器，以供今 后燃烧系统的设计及老厂改造中借鉴。 [关键词]分段燃烧低NOX 燃烧 前言 燃料燃烧是人类利用能源的主要方法之一，随着我国经济增长，化石燃料的消耗量随之今后几十年内化石燃料将仍是我国的主要能源，锅炉是将燃料是化学能转化为热能的主要设备，是目前最大的固体污染物排放源；煤燃烧所引起的环境问题日益引起人们的关注，对煤燃烧污染排放的控制要求也越来越严格，煤燃烧生成的的污染物主要包括氮氧化学物（NOX）硫氧化物（SOX）碳氧化物（CO和CO2）碳氢化合物（CXHY）和粉尘；减少这些污染的方法主要分三类：燃料前对燃料进行净化，提纯等处理；其次是在燃料中采取措施，如采用循环硫化床锅炉、炉顶喷钙、低氮燃烧等方法；还有在燃烧后对燃料产物的处理，如烟气脱硫、脱硝等。 本文将介绍燃料中减少NOX生成的燃烧器 1.低氮燃烧的结构及燃烧系统 如图所示是MBEL制造的低氮旋流燃烧器，中心为点火油枪及油枪提供辅燃风的中心风，其外层为携带煤粉的一次风，其余辅燃二次风分两部分进入喷燃器，为煤粉燃烧提供不足的燃烧空气，空气过剩系数约0.95-1.05。 燃烧器分别布置在锅炉的前后墙，如图2所示，具有较大的燃烧器间距，燃烧器放热效率低，有助于限制NOX的形成。 制粉系统采用动态旋转分离器，得到转细的煤粉，煤粉细度为：通过80筛子为99.5%通过200目筛子为88%。 2.使用效果及分析 在运行中，由于使用了旋流分离器和较细的煤粉，着火稳定性好和断油负
目录1、工程概况 2、编制依据 3、施工前应具备的条件 4、主要施工机具(机械) 5、作业程序 6、施工要求 7、安全措施
1工程概况 太仓港协鑫发电有限公司三期（2×320MW）机组脱硫脱硝改造工程，规划改造脱硫装置、同步新增二台脱硝装置，并根据需要对原吸收塔、烟囱、引风机、空预器、低氮燃烧器（含微油点火装置）等进行改造。 三期（2×320MW）机组，锅炉为亚临界控制循环汽包锅炉，单炉膛 型露天布置，中速磨正压直吹制粉系统，直流式煤粉燃烧器四角布置，切圆燃烧，摆动燃烧器调节再热汽温，喷水减温调节过热汽温，一次再热，平衡通风，三分仓容克式空气予热器，水力除渣，全钢构架，悬吊结构，燃用烟煤。 针对本次改造所要达到的目的以及锅炉目前存在的问题，基本的改造范围如下。 1、主燃烧器区一二次风组件（二次风喷口、一次风喷口、一次风喷嘴体、一次风入口弯头）； 2、新增高位燃尽风系统（燃尽风管道、膨胀节、燃尽风风箱、挡板风箱、燃尽风喷嘴、执行机构及附件等）； 3、水冷壁（燃尽风区域水冷壁弯管及修整管）； 4、原点火器、油枪、火检利旧，保护性拆除及恢复； 5、电气、仪表及控制（电源盘、控制柜、电缆等）； 6、附属系统（支吊架、楼梯平台、检修起吊设施、防腐、保温设计等）； 7、其它（设计和设备供货、技术服务及培训、设备标识、安全标识）。 8、改造区域水冷壁管屏吹灰器弯管全部拉直 9、改造区域保留三层观火孔 10、微油点火系统与锅炉油枪油站接口位置变更为油站进油母管电动调门和手动门之间 2编制依据 1.1工程建设标准强制性条文《电力工程部分》2006版 1.2《电力建设施工及验收技术规范》（锅炉机组篇） DL/T5047-1995 1.3电力建设施工质量验收及评定规程第2部分锅炉机组 DL/T5210.2-2009
燃煤锅炉的低NO x 燃烧技术 NO x 是对N 2O 、NO 2、NO 、N 2O 5以及PAN 等氮氧化物的统称。在煤的燃烧过程中，NO x 生成物主要是NO 和NO 2，其中尤以NO 是最为重要。实验表明，常规燃煤锅炉中NO 生成量占NO x 总量的90%以上，NO 2只是在高温烟气在急速冷却时由部分NO 转化生成 的。N 2O 之所以引起关注，是由于其在低温燃烧的流化床锅炉中有较高的排放量，同 是与地球变暖现象有关，对于N 2O 的生成和抑制的内容我们将结合流化床燃烧技术 进行介绍。 因此在本章的讨论中，NO x 即可以理解为NO 和NO 2。 一、燃煤锅炉NO x 的生成机理 根据NO x 中氮的来源及生成途径，燃煤锅炉中NO x 的生成机理可以分为三类： 即热力型、燃料型和快速型，在这三者中，又以燃料型为主。它们各自的生成量和炉膛温度的关系如图3-1所示。试验表明，燃煤过程生成的NO x 中NO 占总量的90%，NO 2只占5%～10%。 1、热力型NO x 热力型NO x 是参与燃烧的空气中的氮在高温下氧化产生的，其生成过程是一个不分支的链式反应，又称为捷里多维奇（Zeldovich ）机理 O O 22 (3-1)
(3-2) N → + NO O+ N 2 (3-3) + → NO O O N+ 2 如考虑下列反应 → N+ +(3-4) OH NO H 则称为扩大的捷里多维奇机理。由于N≡N三键键能很高，因此空气中的氮非常稳定，在室温下，几乎没有NO x生成。但随着温度的升高，根据阿仑尼乌斯（Arrhenius）定律，化学反应速率按指数规律迅速增加。实验表明，当温度超过1200℃时，已经有少量的NO x生成，在超过1500℃后，温度每增加100℃，反应速率将增加6～7倍，NO x的生成量也有明显的增加，如图3-1所示。 但总体上来说，热力型NO x的反应速度要比燃烧反应慢，而且温度对其生成起着决定性的影响。对于煤的燃烧过程，通常热力型NO x不是主要的，可以不予考虑。一般来说通过降低火焰温度、控制氧浓度以及缩短煤在高温区的停留时间可以抑制热力型NO x的生成。 2、快速型NO x 快速型NO x中的氮的来源也是空气中的氮，但它是遵循一条不同于捷里多维奇机理的途径而快速生成的。其生成机理十分复杂，如图3-2所示。 通常认为快速型NO x是由燃烧过程中的形成活跃的中间产物CH 与空气中的氮反 i 应形成HCN、NH和N等，再进一步氧化而形成的。在煤的燃烧过程中，煤炭挥发分
近年来，国家大力推进清洁空气计划，压减燃煤。不论是集中供暖使用的燃煤锅炉、还是农村做饭取暖的小煤炉，都陆续在相关政策下被清洁能源进行替代。因此，近年来，大气中的二氧化硫、粉尘含量持续减少。但值得注意的是，天然气越来越多的使用，也造成了一定的氮氧化物污染。 天然气虽是清洁能源，但燃烧过程中会产生氮氧化物，也是形成雾霾的成分之一。按照“十三五”时期的能源规划，从2014年到2020年，天然气消耗量将由146亿立方米增长到200亿立方米。如不采取低氮改造，天然气燃烧将成为氮氧化物污染的主要来源，从而产生大量NOx。 从NOx的产生机理来看，燃气锅炉控制NOx的技术也主要着眼于两个方向：降低燃烧火焰温度和降低氧含量，很多低氮燃烧器厂家都是依据锅炉低氮燃烧改造原理而设计而成的。从目前的低氮改造方向上来看来看，几乎所有的锅炉低氮改造方式都会从燃烧器着手，那么低氮改造有哪些厂家比较专业呢？
上图为：中鼎SZS型超低氮双锅筒燃气锅炉 郑州中鼎锅炉股份有限公司是高新技术企业，拥有A级锅炉制造许可证和I、II类压力容器设计制造许可证、一级锅炉安装许可证，公司通过美国ASME认证，取得锅炉S 和压力容器U钢印，公司还通过ISO9001国际质量体系认证、环境管理体系认证及职业健康管理体系认证。 ★先进装备是保证高品质锅炉制造的保障。 1、先进燃油燃气（低氮、超低氮）锅炉生产线。主要设备包括：30m行程超厚板数控等离子生产线，100mm液压卷板机、4m大型立车、5套汽包自动焊机、6套先进TIG和MIG管板焊接专机、螺纹烟管自动生产线； 2、全套流水线式中电华强品牌膜式壁生产线。主要设备包括：2套大型20头日本松下焊机膜式水冷壁生产线、1600mm顶墩式成排弯管机、扁钢精整校正机，管子喷砂除锈机，二十余台电动管子坡口机； 3、全套流水线式流水线式中电华强品牌大型蛇形管生产线。主要设备包括：管子喷砂除锈机，十余台电动管子坡口机，48m超长导轨数控自动环缝焊接线，工业电视成像探伤室，75m全自动蛇形管弯制生产线，十余台数控弯管机。
低氮氧化物分级燃烧技术
一、氮氧化物的危害及排放标准 1.1、氮氧化物的危害 在燃料的燃烧过程中，氮氧化物的生成是燃烧反应的一部份：燃烧生成的氮氧化物主要是NO和NO2，统称为NOx。大气中的NOx溶于水后会生成为硝酸雨，酸雨会对环境带来广泛的危害，造成巨大的经济损失，如:腐蚀建筑物和工业设备；破坏露天的文物古迹；损坏植物叶面，导致森林死亡；使湖泊中鱼虾死亡；破坏土壤成分，使农作物减产甚至死亡；饮用酸化物造成的地下水，对人体有害。同样的酸浓度下硝酸雨对树木和农作物的损害是硫酸雨的1倍。NOx还对人的身体健康有直接损害，NOx浓度越大其毒性越强，因为它易于动物血液中的血色素结合，造成血液缺氧而引起中枢神经麻痹。 NOx经太阳紫外线照射与汽车尾气中的碳氢化合物同时存在时，能生成一种浅蓝色的有毒物质硝基化合物会形成光化学烟雾。城市光化学烟雾是指含有碳氢化合物和氮氧化物等一次污染物的城市大气，由于阳光辐射则发生化学反应所产生的生成物与反应物的特殊混合雾。光化学烟雾对人体有很大的刺激性和毒害作用。它刺激人的眼、鼻、气管和肺等器官，产生眼红流泪、气喘咳嗽等症状，长期慢性危害使肺机能减退、支气管发炎，甚至发展成癌。严重时可使人头晕胸痛，恶心呕吐，手足抽搐，血压下降，昏迷致死。光化学烟雾可导致成千上万人受害或死亡，还可使植物褪掉绿色、改变颜色，造成叶伤、叶落、花落和果落，直到减产或绝收。此外，还可使家畜发病率增高，使橡胶制品龟裂老化、腐蚀金属、损坏各种器物、材料和建筑物等。由于城市里氮氧化物和烃类排放量较大以及特有的气候条件，所以容易形成光化学烟雾。 1.2、氮氧化物的排放标准 2000年，我国氮氧化物排放量约为1177万吨，其中约63%源于燃煤。按照目前的排放控制水平，到2020年我国氮氧化物排放量将达到2363一2914万吨，超过美国成为第一大氮氧化物排放国。控制氮氧化物排放的问题已是刻不容缓。 2011年7月29日，国家环保总局发布新版《火电厂大气污染物排放标准》，以下简称“新标准”。新标准适用于使用单台出力65t/h 以上除层燃炉、抛煤机炉外的燃煤发电锅炉；各种容量的煤粉发电锅炉；单台出力65t/h 以上燃油、燃气发电锅
低氮氧化物分级燃烧技术 大唐节能科技有限公司 2010年
公司简介 大唐节能科技有限公司是中国大唐集团为响应国家节约能源、发展循环经济、建设资源节约型、环境友好型社会的号召，而建立的科技公司之一。旨在通过在节能领域的技术研发、设备制造、项目开发、确保在技能领域技术资源的集中、专业化管理，利用科学技术优势和技术创新，把节能公司建设成为国内一流、国际领先的高科技型企业。 作为中国大唐集团科技创新体系中的一个重要组成部分 “大唐节能科技”的使命是组织、开发、推广： 节能环保新技术 新能源技术 电力行业高新技术
一. 氮氧化物的危害及排放标准 1.1氮氧化物的危害 在燃料的燃烧过程中，氮氧化物的生成是燃烧反应的一部份：燃烧生成的氮氧化物主要是NO和NO2，统称为NOx。大气中的NOx溶于水后会生成为硝酸雨，酸雨会对环境带来广泛的危害，造成巨大的经济损失，如:腐蚀建筑物和工业设备；破坏露天的文物古迹；损坏植物叶面，导致森林死亡；使湖泊中鱼虾死亡；破坏土壤成分，使农作物减产甚至死亡；饮用酸化物造成的地下水，对人体有害。同样的酸浓度下硝酸雨对树木和农作物的损害是硫酸雨的1倍。NOx还对人的身体健康有直接损害，NOx浓度越大其毒性越强，因为它易于动物血液中的血色素结合，造成血液缺氧而引起中枢神经麻痹。 NOx经太阳紫外线照射与汽车尾气中的碳氢化合物同时存在时，能生成一种浅蓝色的有毒物质硝基化合物会形成光化学烟雾。城市光化学烟雾是指含有碳氢化合物和氮氧化物等一次污染物的城市大气，由于阳光辐射则发生化学反应所产生的生成物与反应物的特殊混合雾。光化学烟雾对人体有很大的刺激性和毒害作用。它刺激人的眼、鼻、气管和肺等器官，产生眼红流泪、气喘咳嗽等症状，长期慢性危害使肺机能减退、支气管发炎，甚至发展成癌。严重时可使人头晕胸痛，恶心呕吐，手足抽搐，血压下降，昏迷致死。光化学烟雾可导致成千上万人受害或死亡，还可使植物褪掉绿色、改变颜色，造成叶伤、叶落、花落和果落，直到减产或绝收。此外，还可使家畜发病率增高，使橡胶制品龟裂老化、腐蚀金属、损坏各种器物、材料和建筑物等。由于城市里氮氧化物和烃类排放量较大以及特有的气候条件，所以容易形成光化学烟雾。 1.2氮氧化物的排放标准 2000年，我国氮氧化物排放量约为1177万吨，其中约63%源于燃煤。按照目前的排放控制水平，到2020年我国氮氧化物排放量将达到2363一2914万吨，超过美国成为第一大氮氧化物排放国。控制氮氧化物排放的问题已是刻不容缓。