火电厂脱氮技术解剖.doc

低NOX煤粉燃烧技术概述 摘 要：本文共分为四大部分：从当前火电厂脱氮的结设备构特点及组成，工作原理，燃烧方式，控制方法以及在火电厂中的应用前景等方面进行了浅显的描述。其中重要是对该设备的主要原理和控制方法，控制性能及特点方面进行了阐述。 关键词：结构特点、工作原理、燃烧方式、控制方法。 Abstract: This paper is divided into four parts: from the current circulating fluidized bed power plant characteristics of the structure and composition， working principle， and combustion of pulverized coal-fired boiler contrast， the control method and the application of thermal power plants in areas such as prospects for the simple description. One important is the boiler control system for the main control methods to control aspects of performance and features， and explains Key words: current circulating、bed power plant、combustion of pulverized、boiler control system. 一 引言 近年来能源利用造成的环境污染越来越严重，其中矿物燃料的燃烧所排放出来的氮氧化物(NOX)己成为环境污染的一个重要方面。NOX是N2O、NO、NO2、N2O3、N2O4和N2O5的总称。我国能源以煤为主。燃煤所产生的大气污染物占污染物排放总量的比例较大，其中NOX占67%[1]。有关资料表明，电站锅炉的NOX排放量占各种燃烧装置NOX排放量总和的一半以上，而且80%左右是煤粉锅炉排放的[2]。国家环保局于2003年12月23日发布的《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223—2003）中对于第三时段燃煤电厂执行的排放浓度限值为：当Vdaf10%时，NOx 排放浓度限值为1100 mg/m3；当10%Vdaf20%时，排放浓度限值为650 mg/m3；当Vdaf20%时，排放浓度限值为450 mg/m3。据调查[3]，我国燃煤电站固、液态排渣煤粉炉NOX排放质量浓度范围分别为600~1200 mg/m3和850~1150 mg/m3。因此，降低NOX排放的任务非常紧迫。 二 氮氧化物产生的机理 氮氧化物是造成大气污染的主要污染源之一。通常所说的氮氧化物NOx 有多种不同 形式：N2O、NO、NO2、N2O3、N2O4 和 N2O5，其中NO 和NO2 是重要的大气污染物。 我国氮氧化物的排放量中70％来自于煤炭的直接燃烧，电力工业又是我国的燃煤大户，因此火力发电厂是NOx 排放的主要来源之一。 研究表明，氮氧化物的生成途径有三种：（1）热力型NOx，指空气中的氮气在高温下氧化而生成NOx；（2）燃料型NOx，指燃料中含氮化合物在燃烧过程中进行热分解，继而进一步氧化而生成NOx；（3）快速型NOx，指燃烧时空气中的氮和燃料中的碳氢离子团如CH 等反应生成NOx。在这三种形式中，快速型NOx 所占比例不到5％；在温度低于1300℃时，几乎没有热力型NOx。对常规燃煤锅炉而言，NOx 主要通过燃料型生成途径而产生。控制NOx 排放的技术指标可分为一次措施和二次措施两类，一次措施是通过各种技术手段降低燃烧过程中的NOx 生成量；二次措施是将已经生成的NOx通过技术手段从烟气中脱除。 三 低NOX煤粉燃烧技术 煤粉燃烧过程中影响NOX生成的主要因素有：①煤种特性，如煤的含氮量、挥发分含量、燃料中的固定碳/挥发分之比以及挥发分中含H量/含N量之比等；②燃烧区域的温度峰值；③反应区中氧、氮、一氧化氮和烃根等的含量；④可燃物在反应区中的停留时间。 由此对应的低NOX燃烧技术的主要途径有如下几个反面：①减少燃料周围的氧浓度。包括：减少炉内过量空气系数，以减少炉内空气总量；减少一次风量和减少挥发分燃尽前燃料与二次风的混合，以减少着火区的氧浓度。②在氧浓度较少的条件下，维持足够的停留时间，使燃料中的氮不易生成NOX，而且使生成的NOX经过均相或多相反应而被还原分解。③在过量空气的条件下，降低温度峰值，以减少热力型NOX的生成，如采用降低热风温度和烟气在循环等。④加入还原剂，使还原剂