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1 CFB锅炉的低氮燃烧技术改造研究
随着国家环保建设力度的不断加大，对氮氧化物的排放要求也越来越严格.。虽然CFB锅炉具有低氮燃烧的特性，但是在实施污染物超低排放的今天，仍需要进行相应的技术改造，以实现更好的环保目标.。本文基于CFB锅炉中氮氧化物的产生机理.。介绍了CFB锅炉的低氮燃烧技术改造方案，从而达到降低氮氧化物排放量的目的.。
关键词：低氮燃烧；产生机理；CFB锅炉；技术改造
CFB锅炉是我国近20年发展应用的一种新型燃烧技术，其在燃烧过程中可以多次低温燃烧并循环使用脱硫剂进行脱硫反应，最终脱硫效率可达到90%左右，燃烧效率也可以接近于传统的煤粉炉.。随着环保形势越来越严峻，CFB锅炉的氮氧化物化物排放量自2004年7月初开始执行《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13223-2011），即氮氧化物化物排放量<200mg·m-3.。虽然CFB锅炉在低氮燃烧方面已经明显优于传统煤粉锅炉，但是与国家标准仍然有一定的差距.。因此，如何在发挥CFB锅炉自身优势的同时完成低氮燃烧改造是目前企业的重要工作之一.。
一、燃煤锅炉氮氧化物的产生机理
锅炉内煤燃烧产生的氮氧化物主要是指一氧化氮和二氧化氮，还会有少量的氧化二氮.。燃煤锅炉燃烧过程中产生的氮氧化物分为三种：一是空气中的氮气在高温下氧化形成的热力型氮氧化物，一般占氮氧化物总量的20%左右；二是燃煤中氮化物受热分解的N、HCN和CN等中间产物继续氧化生成的氮氧化物以及剩余的氮在焦炭燃烧中氧化形成的氮氧化物，这类氮氧化物成为燃料型氮氧化物；三是燃煤燃烧过程中空气中的氮与煤中的CH离子团发生反应生成的氮氧2 化物.。[1]
CFB锅炉中，氮元素在氧化气氛中不断被氧化生成氮氧化物，在还原性气氛中氮氧化物也会不断被还原为氮气.。所以，所有影响氧化还原反应的因素都会影响到CFB锅炉中氮氧化物的浓度，其中最主要的有以下四个方面：
低氮燃烧+SCR技术在燃煤锅炉烟气脱硝中的应用
自2000年以来，我国每年有将近1177万吨的氮氧化物排放到大气中，而这些氮氧化物的产生有50%以上是来源于人们对煤炭资源的燃放产生的排放物。尤其是自从2013年以来大范围长时间覆盖全国大部门地区的雾霾，更是给国人保护环境敲响了警钟。预测未来，大约二十年后，我国的氮氧化物排放量可能会超过发达的美国，达到2000万吨以上，从而成为全球第一的氮氧化物排放国，因此，我国对于燃煤燃烧的控制，以及技术的改良都是刻不容缓的。
标签：低氮 燃烧技术 脱硝
一、燃烧对环境的危害
在煤炭以及其他燃料燃烧时，生成氮氧化物是其进行化学反应必不可少的一部分，而这里所说的氮氧化物，主要是指，燃烧后生成的氮氧化物，即：一氧化氮和二氧化氮。众所周知的是，这些燃烧产生的氮氧化物会溶于水，当把它们排放到大气中，在高层大气中与水相溶，便会形成具有弱酸性质的硝酸雨，也就是我们俗话说的酸雨。显而易见的是酸雨对环境具有极大的破坏力，例如：腐蚀石刻、雕塑等文物古迹；落到森林中，腐蚀植物树木的叶片、根部，使森林范围缩小；酸雨甚至对于钢筋水泥也有破坏作用，它们损坏建筑物、铁路公路、桥梁等等。酸雨造成了不可预估的经济、文化、社会损失。
当人体接触到被酸雨污染过的饮用水或是直接接触到氮氧化物时，它们对于人体健康的伤害是巨大的：酸雨对于人体的伤害是其对植物动物伤害的一倍，它侵蚀消化道、腐蚀皮肤、对人体的膜类毛发都有严重的伤害。另外由于氮氧化物在人体中极容易和血色素相结合，抢夺氧份，极易造成由于缺氧引起的一系列后遗症，如：神经麻痹、脑供血不足等等。再有，氮氧化物还极容易在城市中形成一种叫做城市光化学烟雾的物质，城市光化学烟雾指的是氮氧化物与汽车尾气中的碳氢化合物结合而生成有毒物质——硝基化合物，这种浅蓝色的物质在太阳的照射下会形成光化学烟雾，从而污染城市大气，又因为太阳辐射而引起的反应生成物与其他烟雾混合，对人体造成极大危害，例如：腐蚀外露的器官、呼吸道、消化道等等，令这些器官受到强烈刺激，比如说肺部受到刺激后，会使人有咳嗽气喘等，长此以往，危及整体气管、支气管、以及肺部，产生炎症甚至严重的还会使人致癌。光化学烟雾对于人体的伤害是不可预估的，而且其范围之广，影响至深也是不可预估的。
超低烟气分析仪在工业燃煤锅炉低氮燃烧中的应用
锅炉作为我国工业生产中的重要能量转换设备，其在运行的过程中需要消耗大量的燃料，而随着燃料的加热
燃烧会释放大量的氮氧化物，如果不经过处理直接排放到外界，将会对环境造成严重的污染。在节能环保政策号
召下，燃煤锅炉逐渐向低氮燃烧技术发展，采用各种先进的技术降低氮氧化物的生成或者排放，不仅能够提高锅
炉的燃烧效率，同时还能够降低对环境的污染。本文对燃煤锅炉低氮燃烧技术进行介绍分析，为推进我国燃煤锅
炉低氮燃烧改造提供一定的参考。
NOx的产生途径
燃料在燃烧过程中，生成NOx的有三个途径：燃料型NOx、热力型NOx和快速性NOx，三种NOx在燃料燃烧
过程中的情况很不相同。
热力型NOx，是由空气中氮气在高温下氧化而生成的NOx。在燃烧温度小于1350℃时，几乎没有热力型
NOx，只有当燃烧温度超过1500℃，热力型NOx才可能占到15%~25%。
快速性NOx，是空气中的氮和燃料中的碳氢离子团如CH等在燃烧时发生反应而产生的NOx，快速型NOx所占
比例一般不到5%。
燃料型NOx，是燃料中含有的氮化合物在燃烧过程中先热解接着又氧化而产生的NOx，占NOx总生成量的绝
大部分。
根据NOx生成机理，燃煤过程主要控制热力型NOx和燃料型NOx。低氮燃烧技术是通过降低燃烧反应温度，
减少过量空气系数，缩短烟气在高温区的停留时间等手段达到空气NOx的目的，它是现阶段降低燃煤锅炉NOx排
放最主要也比较经济地方法。由于低氮燃烧技术工艺成熟，投资及运行费用相对较低，已在火电厂的NOx排放控
制中得到了较多应用，常用的低氮燃烧技术有燃料分级燃烧、空气分级燃烧、低氮燃烧器等。
1、燃烧分级技术 燃料分级技术是把燃烧分成两股或多股，创造三个燃烧区域：富氧区域、缺氧区域、燃尽区域。在富氧区
域，供入分解炉用煤的70-90%，此处空气过剩系数a约1.2，NOx成。在缺氧区供入10-30%的分解炉用煤量，此
２０１６年１２月・第１卷・第６期 石油石化绿色低碳 Ｇｒｅｅｎ Ｐｅｔｒｏ１ｅｕｍ＆Ｐｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａ１ｓ ＞＞绿色低碳技术＜＜
低氮燃烧技术在燃煤锅炉上的应用
寇文博
（中国石油化工股份有限公司巴陵分公司动力事业部，湖南岳阳４１ ４００３）
摘 要：介绍了燃煤锅炉ＮＯ 的生成机理和低氮燃烧技术。对经低氮燃烧技术改造的锅炉
进行了低氮燃烧和热效率优化调整试验，分析了不同工况下锅炉热效率和ＮＯ 排 放情况。结果表明：锅炉低氮燃烧器改造后，炉膛出口氧含量为３．５％～４．０％，燃
尽风门开度４０％￣５０％，上下层二次风门开度８５％，中层二次风门开度３０％，下
层二次风门开度６５％，采用“束腰”型配风方式＿丁况下，锅炉热效率达到
９１．８３％，ＮＯ 排放浓度为４３ １ ｍｇ／ｍ ，可以较好地平衡ＮＯ 排放与锅炉热效率之 间的关系，有利于锅炉优化运行。
关键词：燃煤锅炉 低氮燃烧器氮氧化物锅炉效率
随着国家环保政策日趋严格，燃煤锅炉ＮＯ 排
放控制越来越受到高度重视。为降低锅炉烟气ＮＯ
排放浓度，大多数电站在对锅炉进行选择性催化还
原法（ＳＣＲ）脱硝前，先对锅炉低氮燃烧器进行改
造。低氮燃烧器核心技术采用水平浓淡燃烧技术，
在锅炉燃烧区域组织合理的气固流场和温度场，使
煤粉的挥发分在着火燃烧前释放出来，在主燃烧区
域形成高温还原性气氛，抑制ＮＯ 的生成。但是该
技术在控制ＮＯ 生成的同时，会降低锅炉热效率，
因此，研究锅炉低氮燃烧器改造后ＮＯ 排放浓度与
锅炉热效率之间的关系，获取优化运行最佳平衡点
极为重要。
１燃煤锅炉ＮＯ 生成机理
煤粉燃烧过程中所生成的氮氧化物主要有ＮＯ
和ＮＯ２，通常把这两种氮氧化物合称为ＮＯ 。ＮＯ
的产生有３种类型：一是燃料型ＮＯ ，即燃料中的
氮化合物在燃烧过程中形成，占总量的７０％～
８０％；二是热力型ＮＯ ，即空气中的氮气在高温下
氧化生成，占总量的２０％￣３０％；三是快速型ＮＯ ，
179电力技术
1 引言 根据《中国能源大数据报告(2018)》显示，在我国能源消费结构中，虽然煤炭消费十年间占比下降了12.1个百分点，呈现逐年下降趋势，但在2017年能源生产结构中，原煤占比68.6%，仍占据主体地位。 燃煤锅炉中煤炭的燃烧会释放大量污染性气体NOx，造成严重环境污染。国家污染物排放标准规定NOx的排放量应不超过250μg/m3（日均）、350μg/m3（时均），因此，对燃煤电厂中产生的NOx量需要严格控制。在燃烧过程中，采取低氮燃烧技术，可以有效减少NOx的生成与排放。2 NOx生成机理 煤粉在锅炉里燃烧的过程中，NOx的排放与燃烧过程关系密切，特别是过量空气系数和燃烧温度等，根据燃烧条件的差异可以分为燃料型、热力型、快速型三类。2.1 燃料型NOx 燃料型NOx是人为排放NOx的一个重要组成部分，据统计，燃料型NOx在NOx排放总量中所占的比例为75%以上。影响燃料型NOx生成的因素很多，不仅与过量空气系数有关，也与燃烧温度、煤种特性、燃料中的氮受热分解后在挥发分和焦炭的比例、成分和分布等因素有关。2.2 热力型NOx 热力型NOx中的N主要来自于空气，与O2在高温下反应生成NOx。热力型NOx占比例较小，约为20%。影响热力型NOx生成的因素主要是温度和氧量。2.3 快速型NOx 快速型NOx生成量通常占总NOx的5%以下，主要由燃料中的CH基团和空气中的N2反应，一般在富燃（燃料充足，O2含量少）条件下产生。由于反应速度较快，所以称之为快速型NOx。其影响因素主要是O2浓度，和温度关系不大。3 低NOx燃烧技术3.1 燃料分级燃烧技术 将燃烧分为主燃烧区、还原区、燃尽区三个区域。 主燃烧区也称一次燃烧区，在此区域内降低氧浓度，堵住部分二次风管，使其保持弱还原性或氧化性气氛。NOx的生成机理表明，NOx主要生成在高温，氧含量高的区域，采取上述措施后，在主燃烧区由于氧量不足，温度和燃烧速度都下降，从而抑制了热力型NOx的生成，同时由于氧气含量低，N2的形成将会加强。氧气含量降低，锅炉出力下降，所以要保证锅炉的出力，将部分空气和煤粉从锅炉的上部投入，可以控制燃烧火焰中心区域助燃空气的数量，避免高氧浓度和高温的同时存在。 还原区又称再燃烧区，再燃燃料又称为二次燃料。将再燃燃料送入还原区，还原区过量空气系数小于1，因此该区域为还原性气氛，燃料中的N分解生成的NH,HCN等中间活性产物（碳氢原子团），将一部分NO还原，主要生成N2，从而抑制NOx的形成。还原区的温度越高，燃料在此区域内停留的时间越长，还原反应越充分，降低NOx生成的效果更好，但在实际操作中由于条件的限制，不可能有过长的停留时间，应通过实验确定最佳送入燃料的位置和最佳停留时间的值。 燃尽区在还原区的上方，该区域的作用是使之前的再燃燃料燃尽，因此在此区域内通一定量的空气（燃尽风），尽量使再燃区出来的燃料燃尽。在燃烧过程中仍会产生少量的NOx，但是经过前面的两个区域，NOx含量已大大减少。3.2 浓淡燃烧技术 该技术主要是调节氧量，即过量空气系数a，使其各部分的过量空气系数a大于或小于1，所以又称为偏差燃烧或非化学当量燃烧。在氧量不足情况下燃烧时，燃烧温度较低，因此燃料型和热力型NOx的生成量都会降低。氧量过量的情况下，由于空气过多，燃烧温度也不高，热力型NOx的生成量也会降低。无论是氧量不足还是过量，生成的NOx都会比常规燃烧少，这种方法可以用在多层布置燃烧器的电站锅炉上，调节燃料和空气在各层燃烧器的比例，可以在保持进入锅炉总风量不变的前提下，实现降低NOx排放的目的。3.3 低氮燃烧器 （1）分割火焰型燃烧器。通过把一个大火焰分成多个小型火焰，增大了火焰的整体散热面积，降低了火焰温度，减少了热力型NOx的产生，另外，较小的火焰也缩短了燃料与氧气在火焰里的停留时间，抑制了燃料型和热力型NOx的产生。 （2）自身再循环燃烧器。通过助燃空气的压头，从空气预热器前抽取一部分烟气，在燃烧器内和空气混合燃烧，由于烟气的再循环，使整体温度提高，燃烧温度降低，抑制了热力型NOx的生成。 （3）混合促进型燃烧器。燃烧过程中NOx生成量的多少与燃料在高温区的停留时间密切相关，该种燃烧器可以改善燃料与空气的混合情况，减薄火焰面的厚度，因此缩短了燃料在高温区的停留时间，抑制了NOx的生成，同时可以保证燃烧负荷的稳定。4 结语 由于我国能源结构短期内难以改变，国家对环保问题日益重视，因此在燃煤电厂中应采取低氮燃烧方式来控制NOx的排放，从NOx的生成机理可以看出，影响NOx生成的主要因素是氧量（过量空气系数）和燃烧温度，以及与火焰接触的时间，因此，应着重从这几方面入手，改进脱氮技术，研发新型燃烧器，弥补目前设备的不足，为此我们仍需在实践中不断探索和总结。参考文献：[1]金维平.燃料型NOx的生成机理及控制措施[J].中国科技信息,2005(22):20+29.[2]姜涌,夏明明,覃绍亮,陈振宇.热力型NOx的抑制[J].电站系统工程,2005(02):25-26.[3]凌荣华,文军,齐春松.燃料分级燃烧技术的研究现况和应用前景[J].热力发电,2003,32(08):6-8.[4]陈科峰.低氮燃烧技术在对冲燃烧锅炉上的应用研究[J].山东工业技术,2019(05):84.作者简介：李闻达（1998-）,男,山东日照人,本科在读,研究方向：能源与动力。浅析燃煤锅炉低氮燃烧技术李闻达（华北电力大学 能源动力与机械工程学院,北京 102206）摘 要：目前我国能源消费结构仍以煤炭为主，因此需要对燃煤过程中产生的污染物进行控制。在燃煤锅炉中，氧气和空气以及燃料中的氮在高温下生成NOx，对环境造成严重污染，本文介绍了在燃烧过程中控制NOx生成的低氮燃烧技术，和几种低氮燃烧器，以降低燃烧过程中的NOx含量。关键词：燃煤锅炉；NOx；低氮燃烧DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2019.16.161
安庆石化热电部燃煤锅炉低氮燃烧技术的应用
汪 （安庆石化热电部 凯 安徽２４６００２） 工业技术
●Ｉ
［摘要］本文主要介绍了燃煤锅炉利用低氮燃烧技术来降低氮氧化物的排放。以安庆石化热电部５＃锅炉为例，详细叙述了低氮燃烧器的空气分级燃烧以 及特有的“三梯度低氮燃烧”技术的应用，并对应用后锅炉效率以及ＮＯｘ￣ｂ放进行了试验分析。 ［关键词］低氮燃烧器；空气分级燃烧；锅炉效率，ＮＯｘ排放 中图分类号：ＴＫ２２９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００９—９１４Ｘ（２０１４）２０—０１０３－７０１
０引言 随着社会经济的高速发展，我国的电力消耗需求总量呈现不断增长趋势。
我国电力结构总体以火力发电为主，燃煤电厂氮氧化物的排放也在全国ＮＯｘ￣］［ｚ
放总量中占有很大比重。因此，控制燃煤电厂ＮＯｘ的排放，具有非常重要的意
义。
１安庆石化５＃锅炉概况
安庆石化热电部５＃锅炉为武汉锅炉厂生产的ＷＧＺ－６３０／９．８－Ｉ型锅炉，锅
炉型式为单锅简、自然循环、固态排渣、全悬吊结构、全钢结构、悬浮燃烧兀型布
置的煤粉炉。锅炉燃烧器采用四角切向布置直流式煤粉燃烧器。制粉系统采用
一炉两磨的钢球磨中间储仓式热风送粉系统。
为降低ＮＯ）（排放，２ｏ１２＃２Ｊ￣安庆石化热电部对５＃锅炉进行低氮燃烧系统
的改造，将原燃烧器改造为低氮燃烧器。
１ １低氮燃烧系统改造
１．１．１技术机理 用 Ｏｘ的排放统称为低氮燃烧技术。目前主要
有以下几种方式：１．低过量空气燃烧。２．空气分级燃烧。３．燃料分级燃烧。４．烟
气再循环。将空气分级等技术大批量应用于特殊设计的燃烧器结构以及改变燃
原燃烧器 低氮燃烧器
Ｅ三三三ｌ Ｅ三了
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Ｅ正
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图１
表１
负荷 ｔ／ｈ ６３０ ６３０ ６３０ ｏｆａ风门开度 ％ ０ ７５ １Ｏ０ 燃烧区域二次风门开度 ％ ６０ ４０ ２５ 实测飞灰可燃物 ％ １．８８ ３．２２ ６．８７ 实测炉渣可燃物 ％ ２．０２ ２．８６ ８．９７ 实测排烟温度 ℃ １２４．５ ｌ２３．０ １２７．Ｏ 实测运行氧量 ％ ３．８７ ３．５３ ２．９４ 实测ＮＯｘ（６％０２） ｍｇ／ ７２９ ４１９ ３５０ 实测炉效（修正后） ％ ９３．９２ ９３．４１ ９０－８９ 烧器的风粉比例来最大可能地降低着火氧的浓度和着火区的温度，抑制ＮＯｘ的
TECHNOLOGY AND INFORMATION工业与信息化
科学与信息化2019年8月下 67浅析燃煤锅炉低氮燃烧技术
乔长春
榆林能源集团惠民电力有限公司 陕西 榆林 719000
摘 要 时至今日，煤炭消耗依然是我国主要的能源消耗，在锅炉的燃煤过程当中会产生大量的NOX气体，这些气
体排放到空气当中，会对空气造成极为严重的污染，使得环境状况变得恶劣。在这种背景之下，燃煤锅炉当中运用低
氮燃烧技术十分的必要，这种技术能够有效控制燃煤锅炉的氮排放量，从而减少锅炉燃烧对空气质量造成的影响。
关键词 燃煤锅炉；低氮燃烧；环境污染
如今我国越来越重视环境保护，出台了很多环保政策，而
煤炭燃烧会对环境造成严重的破坏，所以这一直是国家的重点整
治对象。如今我国的煤炭燃烧技术也在不断发展和革新，低氮燃
烧技术的出现，使得煤炭燃烧对环境造成的污染变小，有力地保
护了百姓的居住环境。本文对锅炉燃烧过程当中的低氮燃烧技术
进行了简单的分析与探讨，对不同的低氮燃烧技术的氮排量进行
了对比，为环境保护工作者改进锅炉燃烧技术提供帮助。
1 锅炉燃烧生成NOX的原理
煤炭在燃烧的过程当中，会产生NO和NO
2等氮氧化物。通
常情况下，把NO和NO
2合称为NO
X。一般来说，NO
X的生成方
式有三种，分别为燃烧生成方式、高温氧化生成方式及快速生
成方式。燃烧生成方式，指的是燃料当中存在氮化合物，在燃
料燃烧的过程当中，形成NO
X。高温氧化生成方式，指的是空
气中的氮气在高温状态之下，氧化形成NO
X。快速生成方式，
指的是燃料在燃烧时，空气中的氮和燃料中的碳氢原子团反应
形成NO
X。对于燃煤锅炉的低氮燃烧技术的研究方法来说，主
要是控制NO
X的燃烧生成方式和高温氧化生成方式。
2 低氮燃烧技术的分类
2.1 燃料分级技术
这种技术指的是主燃烧器在初始燃烧的过程当中，再次放
入燃料，但由于燃料富富有余，初始燃烧阶段NOX将在燃料过
剩的过程中逐渐被还原成N2。在这整个的燃烧过程中，主燃烧
1 浅析燃煤锅炉低氮燃烧技术
在经济快速发展的今天，人民的生活水平逐渐提高，现代化技术以在生产生活中普遍应用，经济的发展势必带来能源的消耗，环境问题也随之而来.。本文对NOx的产生途径以及控制措施、低氮燃烧技术分类介绍、低氮燃烧技术存在的问题做了简单介绍，这对低氮燃烧技术在燃煤锅炉中的应用具有一定现实意义.。
关键词：锅炉；低氮燃烧技术；措施
引言：从有关机构的调查数据得知，目前我国目前化工能源行业二氧化硫的排放量已经超过1500万吨，氮氧化物的排放量已经超过2500万吨.。按当下发展趋势，在2025年的氮氧化物排放量将达到3500万吨.。由此引发的环境问题已经受到社会各界广泛关注，发展必须做好环境治理工作.。在2014年7月出台的《火电厂大气污染物排放标准》中要求二氧化氮的排放浓度不得高于100mg/m3，这一标准的推出使得各家锅炉企业对自己的排放更加重视，锅炉系统产生的烟气中二氧化硫和氮氧化物更是标准中的重点.。这一标准的制定UI与烟气污染控制有着十分重要的意义.。
当下燃煤锅炉脱硝技术的研究重点主要还是放在热反应中的NOx控制以及热反应后的NOx控制.。在国际交流中通常将热反应中的NOx控制手段叫做一次措施.。将热反应后的NOx控制手段叫做二次措施，这就是我们常说的烟气脱硝技术.。文章主要对燃煤锅炉燃烧过程中普遍使用的部分以及部分注意.。
1.NOx的产生途径以及控制措施
1.1 NOx的产生路径及类型
NOx是主要的空气污染源之一，当它的浓度达到一定限制后会对人体产生2 极大危害，这也对于公共安全造成威胁.。在燃煤锅炉系统工作中会产生大量氮氧化物，根据运行情况的不同，如原料热反应情况和热能动力情况的变化，都会导致产生的NOx也不同.。在热反应中形成的NOx是由于原料本身就含有一定的含氮量，含氮化合物在燃烧中转化为氮氧化物.。在热反应达到700±100℃时，原料中的含氮化合物就会氧化成氮氧化物.。与此同时的氮氧化物合成与分解都是由原料特性及组成决定的，体系温度也会对氮氧化物的合成分解产生一定影响.。但在热作用下形成的氮氧化物有所不同，它的来源主要是空气中的氮气，在高温中氧化形成氮氧化物.。与此同时燃烧温度也会对NOx的类型产生影响.。当反应温度超过1500℃时，NOx生成路径原理服从阿累尼乌斯定律，而且它的产生路径是随温度的变化而变化的，当反应温度越高，它的产生速率也会呈指数模型增长.。与此同时，加速产生的NOx是指有机原料过度燃烧情况下导致的燃烧区附近NOx加速产生，但在规模化的生产中，这种情况下在实际中并不常见.。
锅炉燃烧机低氮改造
技
术
附
件
拟制： 审核： 批准：
一、锅炉低氮排放改造内容
1、1台三回程WNS10-1.25蒸汽锅炉、1台三回程WNS6-1.25蒸汽锅炉和1台两回程冷凝式WNS10-1.25蒸汽锅炉“低氮燃烧机+烟气外循环”改造。
2、三台锅炉低氮燃烧机配套电气及控制回路改造，锅炉、燃烧机及后台操作数据与现有监控系统对接改造，实现对现场的远程控制操作，实现参数设定和报警，现有两台电脑能实现互备。
3、改造包含旧设备拆除、新设备采购安装调式培训。
4、三台锅炉燃烧系统改造向河南省锅检院报备及验收。
二、 锅炉低氮改造技术要求
1、改造后烟气排放标准：
全天24小时运行方式下，锅炉额定负荷或部分负荷（20-100%）时锅炉烟气污染物排放浓度限值均应低于以下指标：
氮氧化物 30mg/m3；
颗粒物 20mg/m3；
二氧化硫 50mg/m3；
排烟黑度 ≤1 级格林量。
2、锅炉改造后锅炉出力及能耗
锅炉出力：改造后达到锅炉铭牌额定出力；
锅炉能耗：以目前蒸汽供应工况为标准，改造后能耗不高于改造前。 3、控制安全保护功能
3.1 燃气压力异常保护：燃气压力高、低都将产生报警信号，并停止点火过程；
3.2 风压异常保护：风压压力低将产生报警信号，并停止点火过程；
3.3 泄漏保护：发现燃气泄漏，则产生报警信号，停止燃烧启动过程；
3.4 熄火保护：当火焰检测发现熄火时，产生报警信号，停止燃烧过程；
3.5 点火失败保护：点火枪或主火点火失败，产生报警信号，停止点火过程；
3.6 火检故障保护：点火前火检检测到有火，产生报警信号，燃烧停止启动过程；
3.7燃气阀组泄漏检测：燃烧器每次启动前，BMS 系统进行一次天然气阀门组的泄漏检测，确认气阀组不存在泄漏时，才能进入下一个工作程序，否则将停炉报警，工作人员必须排除故障后才能重新启动燃烧器。
新技术新工艺２０１５年 第７期
对冲燃烧锅炉低氮燃烧改造技术研究
蓝春娟 ，刘石生。
（１．佛山恒益发电有限公司，广东佛山５２８１３１；２．广东电网有限责任公司佛山供电局，广东佛山５２８１００）
摘 要：针对当前６００ ＭＷ火电机组对冲燃烧锅炉存在的ＮＯ 浓度排放过高的ｒ．－Ｉ题，对其进行低氮
燃烧改造。为了确保锅炉低氮改造的效果，采用Ｆｌｕｅｎｔ软件进行数值模拟计算，并提出了相关的锅炉改
造之后的燃烧调整策略，最后对其性能进行测试。结果表明，锅炉燃烧器改造之后，有效降低了排放的 ＮＯ 浓度。 关键词：旋流煤粉燃烧器；低碳燃烧；燃烧调整
中图分类号：ＴＫ ２２７．１ 文献标志码：Ａ
Ｔｈｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆ Ｏｐｐｏｓｅｄ Ｆｉｒｉｎｇ Ｂｏｉｌｅｒｓ Ｌｏｗ ＮＯ Ｂｕｒｎｅｒ Ｒｅｔｒｏｆｉｔ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ＬＡＮ Ｃｈｕｎｊ ｕａｎ ，ＬＩＵ Ｓｈｉｓｈｅｎｇ （１．Ｆｏｓｈａｎ Ｈｅｎｇｙｉ Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｌｉｍｉｔｅｄ，Ｆｏｓｈａｎ ５２８１３１，Ｃｈｉｎａ ２．Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｐｏｗｅｒ Ｇｒｉｄ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｆｏｓｈａｎ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ Ｂｕｒｅａｕ，Ｆｏｓｈａｎ ５２８１００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ６００ ＭＷ ｔｈｅｒｍａｌ ｐｏｗｅｒ ｕｎｉｔ，ｉｔｓ ｏｐｐｏｓｅｄ ｆｉｒｉｎｇ ｂｏｉｌｅｒ’Ｓ ＮＯ ｈａｓ ｈｉｇｈｅｒ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｓ． Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｈａｖｅ ａ ｒｅｎｏｖａｔｉｏｎ ｏｆ ｌｏｗ ＮＯ ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ，ｕｓｅ Ｆｌｕｅｎｔ ｓｏｆｔｗａｒｅ ｔｏ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ，ａｎｄ ｐｒｏｐｏｓｅ ｐｏｌｉｃｙ—ｒｅｌａｔ— ｅｄ ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ｂｏｉｌｅｒ ａｄｊ ｕｓｔｍｅｎｔｓ ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ｌａｓｔ ｔｅｓｔ ｉｔｓ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ：ａｆｔｅｒ ｂｏｉｌｅｒ ｂｕｒｎｅｒ ｒｅｐｌａｃｅｄ，ｔｈｅ ＮＯｘ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｉｎ ｅｍｉｓｓｉｏｎｓ ｉｓ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｒｅｄｕｃｅｄ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｗｉｒｌ ｂｕｒｎｅｒ，ｌｏｗ Ｎ０ ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ，ｂｕｒｎｉｎｇ ａｄｊ ｕｓｔｍｅｎｔ
龙源期刊网
浅析燃煤锅炉低氮燃烧技术
作者：李闻达
来源：《山东工业技术》2019年第16期
摘 要：目前我国能源消费结构仍以煤炭为主，因此需要对燃煤过程中产生的污染物进行控制。在燃煤锅炉中，氧气和空气以及燃料中的氮在高温下生成NOx，对环境造成严重污染，本文介绍了在燃烧过程中控制NOx生成的低氮燃烧技术，和几种低氮燃烧器，以降低燃烧过程中的NOx含量。
关键词：燃煤锅炉;NOx;低氮燃烧
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2019.16.161
1 引言
根据《中国能源大数据报告（2018）》显示，在我国能源消费结构中，虽然煤炭消费十年间占比下降了12.1个百分点，呈现逐年下降趋势，但在2017年能源生产结构中，原煤占比68.6%，仍占据主体地位。
燃煤锅炉中煤炭的燃烧会释放大量污染性气体NOx，造成严重环境污染。国家污染物排放标准规定NOx的排放量应不超过250μg/m3（日均）、350μg/m3（时均），因此，对燃煤电厂中产生的NOx量需要严格控制。在燃烧过程中，采取低氮燃烧技术，可以有效减少NOx的生成与排放。
2 NOx生成机理
煤粉在锅炉里燃烧的过程中，NOx的排放与燃烧过程关系密切，特别是过量空气系数和燃烧温度等，根据燃烧条件的差异可以分为燃料型、热力型、快速型三类。
2.1 燃料型NOx
燃料型NOx是人為排放NOx的一个重要组成部分，据统计，燃料型NOx在NOx排放总量中所占的比例为75%以上。影响燃料型NOx生成的因素很多，不仅与过量空气系数有关，也与燃烧温度、煤种特性、燃料中的氮受热分解后在挥发分和焦炭的比例、成分和分布等因素有关。
2.2 热力型NOx
热力型NOx中的N主要来自于空气，与O2在高温下反应生成NOx。热力型NOx占比例较小，约为20%。影响热力型NOx生成的因素主要是温度和氧量。 龙源期刊网
燃气锅炉低氮燃烧改造工作方案
为贯彻落实中、省、市有关治污降霾工作决策部署，进一步增强我县大气污染防治工作实效，加快推进燃气锅炉低氮燃烧改造工作，减少氮氧化物排放，持续改善我市空气环境质量，根据《X县铁腕治霾打赢蓝天保卫战三年行动方案（X-X年）》等文件，制定本方案。
一、工作目标及改造范围
（一）工作目标
X年底前，完成我县所有生产经营类燃气锅炉低氮燃烧改造；X年底前，完成其他燃气锅炉低氮燃烧改造。改造后的氮氧化物排放浓度低于80毫克/立方米（国家、省上出台新的排放标准和执行时限，改造标准和时间按新标准执行，不再另行通知）。
（二）改造范围
1.经检测，现有燃气锅炉氮氧化物排放浓度超过80毫克/立方米的，限期进行低氮燃烧改造。
2.X年起，新建燃气锅炉氮氧化物排放浓度必须低于30毫克/立方米。
二、工作计划
（一）准备阶段（X年9月15日至9月30日） 1.建立台账
X年9月30日前，完成辖区燃气锅炉摸排统计工作，按照锅炉使用单位、地址、类型、型号、蒸吨数等信息进行汇总。住建局负责住宅小区，市管局负责宾馆、酒店、浴池及个体经营，教育局负责教育系统，卫计局负责卫生系统，环保局负责工业企业及行政事业单位，各镇（办）负责除上述行业外的其他单位的燃气锅炉的统计工作。统计锅炉台账需于9月30日前盖章上报县环保督察办（县环保局403室）。
2.核查检测
各镇各部门督促各锅炉业主单位对所有燃气锅炉开展现场核查，按规范检测，出具检测报告，X年10月15日之前完成。根据检测报告，将需改造的燃气锅炉任务下发至各业主单位。
（二）实施阶段（X年10月1日至X年底）
1.方案制定
督促各锅炉业主单位在接到改造任务的15个工作日之内制定燃气锅炉低氮燃烧改造工作方案。要对委托的实施改造单位严格把关（可参照附件1），既要达到改造标准，还要确保使用安全。
2.方案评审
各锅炉业主单位或其委托的改造单位自行组织燃气锅炉低氮燃烧方案专家评审，出具评审意见，报市县两级相关部门备查。 3.实施改造
能煎查 境
福建省大型燃煤锅炉低氮燃烧改造技术探讨
卢熠 陈献春 陈宇 林阿平 王寅 张民赦
（福建省电力科学研究院 福建福州 ３５０００７）
摘要 对福建省大型燃煤发电机组锅炉低氮燃烧改造的情况进行调研和总结．结合本省大型燃煤锅炉的特点对改造后
锅炉运行中出现的各种典型问题进行了分析．并提出了切实可行的解决措施
关键词 大型燃煤锅炉 改造减排
中图分类号：ＴＫ２２９．６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７２—９０６４（２０１５）ｏ３—０２９—０３
随着我国经济的快速发展．氮氧化物污染物的排放量也
在迅速增加．严重破坏了生态环境。研究表明．氮氧化物是形
成酸雨的主要原因之一．同时也是形成区域灰霾的重要原
因 为了有效降低氮氧化物污染物排放量，国家将氮氧化物
列为“十二五”规划中大气污染物排放控制的主要对象．提出
５年消减１０％的减排目标 ｌ＿２］ ２０１１年．国家环保部和质检总
局联合发布新版《火电厂大气污染物排放标准（ＧＢ１３２２３－－
２０１１）》。新标准中对于氮氧化物排放浓度限值的规定甚至比
Ｅｔ本、美国和欧盟相关规定更加严格．给火力发电企业造成
巨大的压力。
我省氮氧化物排放情况总体良好．但随着近年来省内大
型火电机组和发电量的不断增加．氮氧化物排放量也呈持续
增长趋势。根据我省“十二五”节能减排综合性工作方案。到
２０１５年．全省氮氧化物排放总量控制在４０．９万ｔ．比２０１０年
的４４．８万ｔ下降８．６％ 方案还要求，全省新建燃煤机组必须
全部安装脱硝设施．现役燃煤机组必须通过低氮燃烧改造或
建成投运脱硝设施．实现氮氧化物达标排放。本文对省内所
有３００ＭＷ以上燃煤机组锅炉低氮燃烧改造的情况进行调
研和总结．结合我省大型燃煤锅炉的特点对改造后锅炉运行
中出现的各种典型问题进行了分析．并提出相应的解决措
施．以期为其它电厂提供参考。
ｌ 福建省大型燃煤锅炉低氮燃烧改造现状
至２０１４年底．我省已投用的３００ＭＷ及以上的大型电
1
锅炉低氮燃烧技术优化改造
施
工
方
案
编制：
批准：
审核：
2 响应国家“节能减排”号召，计划对其135MW燃煤锅炉进行低NOx燃烧技术改造，锅炉本体采用钢筋混凝土结构，П型露天布置、固态排渣及平衡通风，采用中储式钢球磨煤机制粉系统，热风送粉四角直流燃烧器燃烧系统。
一、改造范围
根据锅炉燃烧器改造要实现的效果，本方案涉及以下范围内的改造：
1. 四角三层一次风室整体旋转2度；切园由∅300改变为∅ 760
2. 更换上二次风、中上二次风、中下二次风、下二次风4层，四角共计16件二次风喷口。
3. 中上二次风位置的三次风更换新三次风室后移位安装于下二次风位置，四角共计8件
4. 箱壳、保温改造4角
5. 更换上下三次风室组件8套
6. 三次风管路改造4角二层
7. 一次风管路改造4角三层
8. Sofa燃烧器移位4角
9. Sofa风道改造4角
10. Sofa管屏改造4角
11. 辅助设备电缆等移位4角
二、 施工工艺及方法
1 25T汽车吊及卷扬机布置工序卡
1.1用25T吊车将新旧设备吊运至9m层。
1.2在9m层平台设置四台3t卷扬机，具体布置按现场吊装需要确定。
2 旧燃烧器拆除工序卡
2.1在炉膛的水冷壁转折角上部搭设脚手架，水冷壁早标高位置用切割机切割并且封堵。
2.2按照设计要求，对旧燃尽风做保护性拆除，首先拆除一次风弯头和煤粉管弯头部分，并将开口部分密封； 3 2.3拆除的旧燃烧器喷口及弯头移至电厂指定位置放置。
3 新燃烧器检查工序卡
3.1新燃烧器及水冷壁管到达现场后，首先对其进行外观检查，核实其水冷壁长度，确定炉膛燃烧器放置处的开口尺寸；
3.2对角线检查燃烧器水冷壁部分是否方正，检查水冷壁管排有无明显损伤，检查各部位的焊接状况，有无漏焊或焊接质量过差的问题，及时对其修整；
3.3对水冷壁管进行通球试验；
阐述锅炉低氮燃烧改造技术工作
1 概述 国投曲靖发电有限公司4×300MW机组#3锅炉型号为DG1025/18.2-Ⅱ16型，是东方锅炉厂制造的一次中间再热、单炉膛、平衡通风、固态排渣、露天倒U型布置、全钢架、全悬吊结构燃煤锅炉。锅炉燃烧器四角共布置20只（5层）煤粉燃烧器，其中ACDE层为百叶窗水平浓淡煤粉燃烧器，B层燃烧器为少油点火燃烧器（B层燃烧器于2007年改为少油点火燃烧器）；另外布置有12只（3层）简单机械雾化油燃烧器。燃烧方式为燃烧器四角布置，均等配风、中心切圆、微负压燃烧，设计假想切圆Ф1032mm和Ф548mm，逆时针切圆布置。
2011年业主方决定对#3炉实施低氮燃烧技术改造，云南省火电建设公司承担了施工任务，精心编制施工方案，科学、合理组织施工，最终圆满完成了改造项目，各项指标符合要求，安装质量优良，实践证明本施工方案具有借鉴价值，值得推广。
2 施工工艺流程
2.1 施工准备
2.1.1 人员资料准备：
（1）各工种（钳工、管工、冷作工、焊工、起重工、电工、仪表工等）配备齐全，数量要满足施工需要，持证上岗。
（2）各专业安装人员认真熟悉图纸，审查设备出厂技术资料及安装图纸是否齐全，由技术负责人向参加施工人员进行全面的技术交底。
2.1.2 施工场地、工机具准备。设备堆放场地尽可能堆放靠近施工区域，并按安装次序的先后依次排列。施工方案中确定的主要施工机具，按施工进度的需要进场，使用的检测器具，应符合规定。
2.1.3 设备验收工作。设备现场验收时， 要做好记录，各方人员签字认可，验收后的设备材料要按指定地点存放，并按要求存放。
2.2 拆除工作
2.2.1 停炉后先对影响拆除工作的电缆进行移位。 2.2.2 对影响拆除及安装的楼梯平台进行拆除，需拆除的保温材料进行充分浇水，然后由上至下拆除，集中堆放处理。
2.2.3 为便于吊运，风箱拆除后依次吊至临时摆放平台上后进行分割，然后从吊装口吊至0m层集中堆放。
２０１４年第１ ５期
第４Ｉ卷总第２８Ｉ期 广 东 化 工
ｗｗｗ．ｇｄｃｈｅｍ．ｔｏｍ Ｊ ７７
燃煤锅炉低氮燃烧改造联合ＳＮＣＲ脱硝技术应用
莫建红，张文斌
（广州ｍ环境保 技术设备公司，广为｛ ４＇１‘Ｉ ５ １００３０）
【摘要］文章介绍了３台６５ ｔ，｝ｌ自然循环式煤粉锅炉采用低氮燃烧改造＋ＳＮＣＲ脱硝技术脱硝的应用实例，； 测数据表明，该技术成熟可靠，
综合脱硝效率约为７Ｏ％，同时采用已有液氨做ＳＮＣＲ脱硝的还原荆，节省了投资，具有良好的环境效益和经济效益。
［关键词］低氮燃烧；ＳＮＣＲ脱硝；燃煤锅炉
【中图分类号］ＴＱ ［文献标识码】Ａ 【文章编号］１００７．１８６５（２０１４）１５—０１７７—０２
Ｌｏｗ Ｎｉｔｒｏｇｅｎ Ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｎｄ ＳＮＣＲ Ｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ
Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｉｎ Ｃｏａｌ－ｆｉｒｅｄ Ｂｏｉｌｅｒ
Ｍｏ Ｊｉａｎｈｏｎｇ，Ｚｈａｎｇ Ｗｅｎｂｉｎ
（Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ Ｇｕａｎｇｚｈｏｎ ５ １００３０．Ｃｈｉｎａ１
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｐａｐｅｒ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｌｏｗ ＮＯｘ ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ ｒｅｔｒｏｆｉｔ ａｎｄ ＳＮＣＲ ｄｅｎｉｔｒａｔｉｏｎ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ３ ６５ ｔｈａ ｎａｔｕｒａｌ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ ｔｙｐｅ
ｐｕｌｖｅｒｉｚｅｄ ｃｏａｌ ｂｏｉｌｅｒ．ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ ｄａｔａ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ，ｔｈｅ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｓ ｍａｔｕｒｅ ａｎｄ ｒｅｌｉａｂｌｅ，ｔｈｅ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅ ｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｉｓ ａｂｏｕｔ ７０％，ｍｏｒｅｏｖｅｒ，ｉｔ ｃａｎ ｓａｖｅ ａ ｌｏｔ ｏｆ ｉｎｖｅｓｔｍｅｎｔ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｅｘｉｓｔｉｎｇ ａｍｍｏｎｉａ ａｓ ＳＮＣＲ ｄｅｎｉｔｒａｔｉｏｎ ａｇｅｎｔ，ｈａｓ ａ ｇｏｏｄ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ａｎｄ ｅｃｏｎｏｍｉｃ ｂｅｎｅｆｉｔｓ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｌｏｗ ｎｉｔｒｏｇｅｎ ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ：ＳＮＣＲ ｄｅｎｉｔｒａｔｉｏｎ：ｃｏａｌ－ｆｉｒｅｄ ｂｏｉｌｅｒ
