低氮燃烧技术精编图文稿

低氮燃烧及脱硝等减排技术知识讲解一、脱氮技术原理：水泥熟料生产线上氮氧化物生产示意图分级燃烧脱氮的基本原理是在烟室和分解炉之间建立还原燃烧区，将原分解炉用煤的一部分均布到该区域内，使其缺氧燃烧以便产生CO、CH4、H2、HCN 和固定碳等还原剂。

这些还原剂与窑尾烟气中的NOx发生反应，将NOx还原成N2等无污染的惰性气体。

此外，煤粉在缺氧条件下燃烧也抑制了自身燃料型NOx产生，从而实现水泥生产过程中的NOx减排。

其主要反应如下：2CO +2 NO →N2+ 2CO2NH+NH →N2+H22H2+2NO →N2+2H2O二、技改简介：1、该技术是对现有分解炉及燃烧方式进行改造，使煤粉在分解炉内分级燃烧，在分解炉锥部形成还原区，将窑内产生的NOx还原为N2，并抑制分解炉内NOx的生成。

根据池州海螺3#天津院设计的TDF分解炉结构，技改方案采用川崎公司窑尾新型燃烧器，并在分解炉锥部新增两个喂煤点，最大限度形成还原区，提高脱氮效率。

改造整体示意图2、窑尾缩口由圆形改成方形，高度改为1600mm,并设置跳台，防止分解炉塌料现象发生，通过在分解炉锥部增设喷煤点，在分解炉锥部形成还原区。

改造前锥部改造后锥部3、对窑尾烟室入炉烟气进行整流，将上升烟道改造成方形，同时，将上升烟道的直段延长，使窑内烟气入炉流场稳定，降低入炉风速。

其次在分解炉锥部设计脱氮还原区，将分解炉煤粉分4点、上下2层喂入，增加了燃烧空间。

在保证煤粉充分燃烧的同时，适当增加分解炉锥部的煤粉喂入比例，保证缺氧燃烧产生的还原气氛，从而在分解炉锥部区域形成一个“还原区”，部分生成的氮氧化物在该区域被还原分解，降低系统氮氧化物浓度。

改造前窑尾燃烧器改造后窑尾燃烧器三、SNCR脱硝技术基本原理SNCR选择性非催化还原是指无催化剂的作用下，在适合脱硝反应的“温度窗口”内喷入含有NHx基的还原剂将烟气中的氮氧化物还原为无害的氮气和水。

该项目技术采用炉内喷氨水（浓度20-25%）作为还原剂还原分解炉内烟气中的NOx。

低NOx燃烧技术简介一？?概述：用改变燃烧条件的方法来降低NOx的排放，统称为低NOx!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。

二？?低NOx燃烧技术方法：1、空气分级燃烧空气分级法是将燃烧用的空气分阶段送入，进行“缺氧燃烧”和“富氧燃尽”，使其避开温度过高和大过剩空气系数同时出现，降低NOx的生成。

在“缺氧燃烧”阶段，由于氧气浓度较低，燃料的燃烧速度和温度降低，抑制了热力型NOx生成；由于不能完全燃烧，部分中间产物如HCN和NH3会将部分已生成的NOx还原成N2,从而抑制了燃料NOx的排放；然后在将燃烧所需空气的剩下部分以二次风形式送入，即“富氧燃尽”阶段，虽然空气量多，但此阶段的温度已经降低，新生成的NOx量十分有限，因此总体上NOx的排放量明显减少。

2、燃料分级燃烧燃料分级法是把燃料分为两股或多股燃料流，这些燃料流经过三个燃烧区发生燃烧反应。

把80%-85%的燃料送入主燃烧区进行富氧燃烧，余下15%-20%经主燃烧器上部送入再燃烧区，在空气系数小于1的条件下进行缺氧燃烧，主燃烧区产生的NOx被还原，从而减少NOx的排放量；为减少不完全燃烧需加空气进行燃尽。

3、烟气再循环燃烧烟气再循环法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膛，或渗入一次或二次风中，降低氧浓度、火焰温度，使NOx的生成受到抑制，降低NOx的排放。

将部分低温烟气直接送入炉内或与空气（一次风或与二次风）混合后送入炉内，因烟气的吸热和对氧浓度的稀释作用，会降低燃烧速度和炉内温度，因而减少了热力型NOx三？?低NO/然烧器根据上述低NOx l烧技术，我公司引进开发出以下型号的低NOx燃烧器：1、HDRB型低NOx然烧器；2、HHT-NRH低NOx燃烧器；3、HXCL型低NOx燃烧器；4、HWS型低NOx燃烧器；5、HDS型低NOx燃烧器；6 HSM型低NOx燃烧器；7、??HPM型低NOx燃烧器。

一种复合浓淡三调风低NOx旋流煤粉燃烧器煤粉锅炉低NOx燃烧器的研究及应用新型多功能低污染煤粉燃烧器研究----三维湍流回流气粒两相流动与煤粉燃烧数值模拟及实验研究超低NOx大量程煤粉燃烧器的开发低NO X燃烧器动态（1）技术现状及发展建议一、引言锅炉燃煤燃烧过程中排放的NO X气体是危害大，且较难处理的大气污染物，它不仅刺激人的呼吸系统、破坏呼吸系统，引起支气管炎和肺气肿，损害动植物、破坏臭氧层，而且也是引起温室效应、酸雨和光化学反应的主要物质之一。

因此，开展对降低NO X排放的治理具有十分重要的意义。

其中使用低NO X燃烧器就是重要手段。

二、低NO X燃烧器原理和定义燃烧器降低NO X生成的基本原理是通过改进燃烧器的结构以及通过改变燃烧器的风燃比例，来降低烟气中氧气浓度、适当降低着火区火焰的最高温度、缩短气体在高温区的滞留时间，以达到最大限度地抑制NO X生成以及降低排气中NO X浓度的目的。

这就是低NO X燃烧器。

三、NO X生成机理通常，工业锅炉NO X生成机理主要有如下三种：热力型：当炉膛温度T > 1300℃时，空气中的氮气直接被氧化生成NOX，它的形成是一个由氧原子引发的自由基链反应：O + N → NO + NN + O2→ NO + O 整个反应速度正比于氧原子的浓度，随着反应温度的上升，氧原子浓度增大，反应过程：N2 + O2 → 2NO – Q是吸热反应，提高温度会朝着生成NOX的方向进行，反之降低温度会朝着抑制NO X的方向进行，此种类型的反应在煤粉燃烧过程中生成NO X的量很小。

燃料型：由燃料中氮化合物在燃烧中氧化而成，燃烧火焰中氧气的浓度和分布对NO X的形成起着决定性的作用，如果在主燃烧区延迟煤粉与氧气的混合，造成燃烧中心缺氧，可使绝大部分气相氮和部分焦炭氮转化为氮气，同时还原性气氛对降低NO X的还原有着积极的作用，此种类型的反应在煤粉燃烧过程中生成NO X的量占60%～80%。

低氮燃烧技术简介
氮氧化物危害及其组成
氮氧化物（NO X ）将引起呼吸道疾病和产生硝酸形成的酸雨污染大气。

燃煤锅炉排放的氮氧化物主要由约95%的NO 和5%的NO 2所组成。

氮氧化物生成机理
氮氧化物按生成机理分为燃料型、热力型、快速型NO X 。

燃料型NO X 是燃料本身固有的氮元素发生氧化反应而生成，占锅炉氮氧化物排放量的70%~90%左右；热力型NO X 是燃烧用空气中的氮在高温下被氧化生成，占锅炉氮氧化物排放量的5%~20%左右。

快速型NO X 生成较少，占锅炉氮氧化物排放量小于5%。

燃料型NO X 生成机理图
氮氧化物的减排手段分为炉内生成抑制(低氧、低温、还原)和烟气后处理(SCR 、SNCR)。

<5 5~10
25~30
热力型Nox 占总 Nox 生成量的比例,% 热力型NO X 生成总反应：N 2+O 2
高温 2NO。

重庆市富燃科技有限责任公司富氧低氮燃烧技术二O一四年三月目录1.技术背景2.氮氧化物产生的机理3.技术发展现状3.1烟气脱硝3.2空气分级燃烧技术3.3燃料分级燃烧技术4.富氧低氮燃烧技术介绍4.1富氧低氮燃烧技术的提出4.2富氧低氮燃烧技术的机理4.3富氧低氮燃烧技术的优势4.4富氧低氮燃烧技术系统组成5.富氧低氮燃烧技术关键点5.1富氧低氮燃烧项目技术关键点5.2富氧低氮燃烧项目设备装置关键点6技术预期效益6.1#锅炉预期减排NOx效果6.2富氧低氮燃烧技术经济分析7.结论1.技术背景煤在燃烧过程中会生成二氧化硫、氮氧化物、粉尘等污染物，这些污染物对我们的环境产生很大的危害，其中氮氧化物（NOx）的危害最大。

在研究煤粉燃烧的过程中，如何降低氮氧化物的产生，成了我们必须面对和解决的重要问题。

氮氧化物（NOx）在阳光的作用下会引起光化学反应，形成光化学烟雾，从而造成严重的大气污染。

七十年代以来NOx的大气污染问题已被日益重视，人们发现：人体健康的伤害、高含量硝酸雨、光化学烟雾、臭氧减少以及其他一些问题均与低浓度NOx有关系，而且其危害性比人们原先设想的要大得多。

2.氮氧化物产生的机理NOx主要是在煤粉燃烧过程中，由煤粉自身含的氮和空气中的氮产生的，其主要物质有：NO、NO2、N2O、NH3、CHN等，其生成的种类与煤种情况、燃烧温度、过量空气系数等有关。

其中NO为主要的排放物。

NOx可分为：燃料型/热力型/快速型。

其中燃料型NOx占大多数。

热力型NOx是空气中的氮直接氧化产生的，与温度的高低有密切的关系，当炉内火焰温度高于1500℃时，温度每增加100℃，NOx的产生速度就会提高6~7倍。

燃料型NOx是煤粉中的氮物质受热分解后氧化产生的，与温度没有多大的关系，但与空气过量系数有密切的联系，它是煤粉燃烧过程中NOx的主要生成途径，研究表明，燃料型NOx占锅炉NOx排量的60%~80%。

3.技术发展现状为了解决氮氧化物的排放问题，国内外普遍采用了以下几种减排方法：3.1烟气脱硝烟气脱硝，是指把已生成的NOx还原为N2，从而脱除烟气中的NOx，按治理工艺可分为湿法脱硝和干法脱硝。

****有限公司****热源厂低氮燃烧改造工程低氮燃烧装置技术文件2015年03月目录1、总则 (1)2、设计基础数据 (2)2.1 工程概况 (2)2.2 环境条件 (3)2.3锅炉参数 (4)2.4 设计煤种煤质分析资料 (4)2.5烟气资料 (4)2.6工业水水质及压力参数 (5)2.7低氮燃烧装置设计技术指标 (5)2.8 主要设计原则 (5)2.9 低氮燃烧控制要求 (6)3、投标资格条件 (6)附图一：厂区现有总平面布置图附图二：现有炉后设备主剖面图附图三：脱硫改造后设计方案附件一：烟风阻力计算汇总表附件二：厂区地质勘测资料1、总则1.1工程名称：****有限公司****热源厂3×70MW高温热水链条锅炉低氮燃烧改造工程。

********热源厂现有3台70MW高温热水链条锅炉建设于2009年，为达到远期烟气排放指标的环保要求，需要进一步降低氮氧化物（NOx）排放浓度，拟采用低氮燃烧技术降低NOx原始排放浓度，为满足当前及以后国家排放标准（GB13223）、《***省区域性大气污染物综合排放标准》（DB37 2376）和《***市大气污染防治行动计划》等最严格标准求，打下良好的基础。

1.2 本技术文件适用于****有限公司****热源厂3×70MW高温热水链条锅炉低氮燃烧改造工程及其装置，根据链条锅炉特点推荐采用烟气再循环技术，暂不考虑烟气颗粒物回送。

技术参数详见锅炉厂家《烟风阻力计算汇总表》。

1.3低氮燃烧改造工程其装置包括低氮燃烧工程必需具备的工艺系统设计、设备选择、采购、包装、运输及储存、制造及安装、试验及检查、调试、试运行、培训和最终交付投产等。

原有设备及构筑物拆除、地基（桩基）处理、土建建（构）筑物的设计、施工不包含在本合同范围内。

1.4 本技术文件适用于低氮燃烧装置的设计、制造，提出该设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。

投标方应对投标技术方案进行认真评估、优化设计，对整个系统范畴内的各分系统进行评估、校核，校对各分系统荷载是否满足施工要求。

【最新整理，下载后即可编辑】引言我国能源构成以煤炭为主，消耗量占一次能源消费量的76%左右。

随着经济的快速发展，煤耗的增加，燃煤造成的大气污染日趋严重，特别是燃煤烟气中的氮氧化物（NOx），是大气污染的主要污染物之一。

氮氧化物NOx会破坏臭氧层，从而改变紫外线到达地面的强度；臭氧层的变化还会引起气候的变化，进而影响到整个生态环境；空气中的氮氧化物NOx还是产生酸雨的重要来源，酸雨对生态环境的影响已经广为人知，它使得土壤和水源酸化，影响农作物的生长；现代科学也已经证实人类许多疾病的产生也与空气中氮氧化物NOx 有着直接的关系。

在大气污染控制方面，氮氧化物NOx控制技术研究和应用是目前继二氧化硫控制技术后的又一重要研究课题，其中氮氧化物NOx 的生成机理对氮氧化物NOx控制技术的发展有着重要的意义。

世界发达国家对氮氧化物NOx污染的研究起步较早，已有相应的控制技术在工业上得到应用。

我国对大气污染特别是对氮氧化物NOx的研究开始的时间不长，与世界发达国家的水平还有一定的差距，特别是在工业应用方面，我国才刚刚起步，因此高效的氮氧化物NOx控制技术以及其在工业上的广泛应用将对我国大气污染的控制起到重要的作用。

我国NOx 排放量目前已超过一千万吨，城市大气中NOx污染也十分严重，并存在着发生光化学烟雾的危险。

随着国民经济发展、人口增长、城市化进程的加快，未来中国NOX排放量将继续稳步增长。

若不采取进一步的排放控制措施，到2020年，中国NOX排放总量将可能达到2363-2914万t，超过美国成为世界第一大NOX排放国。

到2030年，火力发电贡献率将达45%左右，交通运输贡献率超过30%。

我国对NOx排放和污染的控制已开始提到议事日程，1995年修订的《大气法》中已明确提出“企业应当逐步对燃煤产生的氮氧化物采取控制的措施”，目前实施的“一控双达标”中也要求重点城市环境空气氮氧化物浓度2000年要达标。

但目前均未对NOx排放总量控制和污染源达标排放提出要求，“一控双达标”对NOx 是不配套的。

低NOx燃烧技术简介一概述：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.二低NOx燃烧技术方法：1、空气分级燃烧空气分级法是将燃烧用的空气分阶段送入，进行“缺氧燃烧"和“富氧燃尽”，使其避开温度过高和大过剩空气系数同时出现,降低NOx的生成。

在“缺氧燃烧”阶段，由于氧气浓度较低，燃料的燃烧速度和温度降低，抑制了热力型NOx生成;由于不能完全燃烧,部分中间产物如HCN和NH3会将部分已生成的NOx还原成N2,从而抑制了燃料NOx的排放；然后在将燃烧所需空气的剩下部分以二次风形式送入，即“富氧燃尽”阶段，虽然空气量多，但此阶段的温度已经降低，新生成的NOx量十分有限，因此总体上NOx的排放量明显减少。

2、燃料分级燃烧燃料分级法是把燃料分为两股或多股燃料流,这些燃料流经过三个燃烧区发生燃烧反应.把80%—85％的燃料送入主燃烧区进行富氧燃烧，余下15%-20%经主燃烧器上部送入再燃烧区，在空气系数小于1的条件下进行缺氧燃烧，主燃烧区产生的NOx被还原，从而减少NOx的排放量；为减少不完全燃烧需加空气进行燃尽。

3、烟气再循环燃烧烟气再循环法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膛,或渗入一次或二次风中，降低氧浓度、火焰温度，使NOx的生成受到抑制，降低NOx的排放。

将部分低温烟气直接送入炉内或与空气(一次风或与二次风)混合后送入炉内，因烟气的吸热和对氧浓度的稀释作用,会降低燃烧速度和炉内温度,因而减少了热力型NOx。

三低NOx燃烧器根据上述低NOx燃烧技术,我公司引进开发出以下型号的低NOx燃烧器：1、HDRB型低NOx燃烧器；2、HHT—NR型低NOx燃烧器;3、HXCL型低NOx燃烧器；4、HWS型低NOx燃烧器；5、HDS型低NOx燃烧器；6、HSM型低NOx燃烧器；7、HPM型低NOx燃烧器。