1、火電廠低氮燃燒技術(shù)再探析摘要：針對火電廠氮氧化物排放量嚴(yán)重超標(biāo)的嚴(yán)峻形勢， 變采用脫硝設(shè)備被動治理，為從源頭上控制氮氧化物產(chǎn)生。 開展低氮燃燒技術(shù)的研究，實(shí)現(xiàn)限期內(nèi)氮氧化物達(dá)標(biāo)排放。關(guān)鍵詞：燃煤鍋爐低氮燃燒減排前言國家環(huán)保部2011年公布的火電廠大氣污染物排放標(biāo) 準(zhǔn)（二次征求意見稿），要求從2012年1月1日開始，所有 新建火電機(jī)組氮氧化物排放量不得超過100mg/m3。此次征求 意見稿在氮氧化物減排完成時(shí)間上，將新建裝置提前了 3年, 其他裝置提前了 1年；在氮氧化物減排標(biāo)準(zhǔn)上提高了 1倍。“十二五”期間火電廠氮氧化物的排放總量將由2010年的 1050萬噸增加到1200萬噸左右。針對上述氮

2、氧化物排放量的嚴(yán)峻形勢，變采用脫硝設(shè)備 被動治理，為從源頭上控制氮氧化物產(chǎn)生，開發(fā)燃煤鍋爐氮 氧化物減排技術(shù)一低氮燃燒技術(shù)，已刻不容緩。低氮燃燒技 術(shù)即采用水平、垂直進(jìn)風(fēng)原理，在保證鍋爐正常燃燒所需耗 氧風(fēng)量條件下，改善燃煤鍋爐進(jìn)風(fēng)量，實(shí)行立體分級控制， 實(shí)現(xiàn)低氮燃燒的技術(shù)。該技術(shù)在使用一般煤質(zhì)的情況下，能 夠減少氮氧化物排放35%55%。1、降低nox產(chǎn)生的主要技術(shù)措施根據(jù)不同煤種，采用合適比例的sofa風(fēng)率高位偏異布 置，實(shí)現(xiàn)雙向分級燃燒；濃淡燃燒技術(shù)，使燃燒器濃淡兩相 化學(xué)當(dāng)量比處于可控的低nox區(qū)域；降低主燃燒器區(qū)域峰值 溫度；同時(shí)，調(diào)整垂直與水平方向的空氣分級和水平方向的 燃料分級立

3、體化燃燒系統(tǒng)技術(shù)。這種技術(shù)是將從源頭上根本 減少燃煤鍋爐氮氧化物的產(chǎn)生量，為實(shí)現(xiàn)氮氧化物的減排， 具有非常重大的意義。同時(shí)，還能提高燃燒效率、降低煙溫 偏差、減輕（或防止）結(jié)渣和高溫腐蝕等作用，具有極強(qiáng)的 操作性和應(yīng)用性。（1）立體化燃燒技術(shù)（墻式切圓燃燒器）煤種適應(yīng)性廣：褐煤、煙煤、貧煤、無煙煤。技術(shù)特點(diǎn)：立體燃燒技術(shù)大幅降低了 nox排放量和優(yōu)化 其他技術(shù)指標(biāo)。能最大限度地合理利用爐膛空間，降低飛灰 可燃物的損失，有利于充分燃燒。爐膛內(nèi)溫度場更加均勻， 且溫度水平適中，能有效降低nox的產(chǎn)生。同時(shí)，使鍋爐水 循環(huán)更加可靠，上爐膛水平煙道溫度分配均勻，爐膛出口煙 溫偏差只有普通四角燃燒的70

4、%,保護(hù)高溫過熱器和再熱器。 燃燒器出口具有較大均等空間，氣流不易受到水冷壁的影響 造成貼墻，從而有利于防止水冷壁的結(jié)渣。煤粉氣流受水冷 壁水冷程度要大大小于角式切圓燃燒，從而強(qiáng)化煤粉氣流的 著火特性、增加低負(fù)荷穩(wěn)燃的能力。著火點(diǎn)易于調(diào)節(jié)，煤種 適應(yīng)性更強(qiáng)。（2）墻式完全燃燒供風(fēng)系統(tǒng)用途：最大限度地降低nox的排放量，提高燃燒效率。適用燃燒系統(tǒng)：正方形或準(zhǔn)正方形的煤粉燃燒鍋爐（所 有切圓燃燒鍋爐和墻式燃燒鍋爐）。布置方式：四面墻上（或角上）切圓（或?qū)_）布置；原理：布置在墻上（或角上），提高了燃盡風(fēng)的穿透深 度和擾動，在燃燒的后期提高風(fēng)粉的混合速度，在降低nox 排放量的同時(shí)，提高燃燒效率。（

5、3）水平、垂直方向擺動的二次風(fēng)燃燒擺動用途：在保證垂直擺動以滿足鍋爐調(diào)溫特性要求的 同時(shí)，增加水平擺動來調(diào)整切圓燃燒鍋爐的燃燒火球位置以 調(diào)節(jié)煙溫偏差，保證鍋爐的安全穩(wěn)定運(yùn)行。適用系統(tǒng)：正方形或準(zhǔn)正方形的煤粉燃燒鍋爐（所有切 圓燃燒鍋爐和部分墻式燃燒鍋爐）。技術(shù)優(yōu)點(diǎn)：避免了采用固定反切式二次風(fēng)噴嘴調(diào)節(jié)煙溫 偏差而帶來的不確定性和不可調(diào)節(jié)性，最大限度地提高鍋爐 的煤種適應(yīng)性。普通燃燒器的二次風(fēng)只能單獨(dú)地水平擺動或垂直擺動， 作用受限。（4）新型濃淡煤粉燃燒器+偏置周界風(fēng)+sofa燃燒器新型濃淡煤粉燃燒器是在原有wr煤粉燃燒的基礎(chǔ)上， 利用軍用航空飛行器進(jìn)氣道突起技術(shù)改進(jìn)而成，它保持了原 有wr煤

6、粉燃燒器的著火穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)，借鑒了濃淡分 離和濃相相對集中布置降低nox的先進(jìn)技術(shù)，形成了獨(dú)特地 新型煤粉濃淡燃燒系統(tǒng)。新型濃淡煤粉燃燒系統(tǒng)避免了應(yīng)用在四角切圓燃燒系 統(tǒng)中wr燃燒器的局限性，不僅能夠通過導(dǎo)流板實(shí)現(xiàn)上淡下 濃的濃淡分離技術(shù)；同時(shí)，可通過百葉窗形成上濃下淡的濃 淡分離技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了空間布置位置的完美結(jié)合。該技術(shù)能實(shí) 現(xiàn)爐膛內(nèi)部真正的濃淡分離和濃相相對集中，達(dá)到爐內(nèi)燃燒 梯度分級要求，實(shí)現(xiàn)最初的降低nox和著火穩(wěn)定性目的。新型濃淡煤粉燃燒器+偏置周界風(fēng)+sofa燃燒器的性能 特點(diǎn)：(a) 降低爐膛出口煙溫偏差和保證高溫受熱面壁溫不超 溫。(b) 有效防止兩側(cè)墻水冷壁因?qū)崿F(xiàn)爐內(nèi)空氣

7、分級后，導(dǎo) 致的主燃區(qū)過量空氣系數(shù)降低，而產(chǎn)生的結(jié)渣和高溫腐蝕問 題。(c) 有效提高了鍋爐的煤種適應(yīng)性。(d) 大幅度降低nox排放量。一次風(fēng)氣流經(jīng)百葉窗煤粉噴嘴體后，被分離成濃淡兩股 氣流，濃相煤粉相對集中，使煤粉在還原性氣氛中燃燒，延 長在還原性氣氛中的停留時(shí)間，可有效抑制nox的形成。濃 相區(qū)域?yàn)榈脱踹€原性環(huán)境，有利于抑制燃料型nox的形成。拉大二次風(fēng)同一次風(fēng)混合點(diǎn)距離，通過調(diào)節(jié)風(fēng)門擋板開度， 可改變二次風(fēng)分級燃燒的程度。濃淡燃燒與二次風(fēng)分級燃燒 相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了最大限度地降低nox排放量新型燃燒技術(shù)； 更重要的是在主燃燒器上部增設(shè)sofa噴口，實(shí)現(xiàn)了爐內(nèi)空 氣分級燃燒，降低了主燃區(qū)過量空氣系數(shù)，使主燃區(qū)還原性 條件更加充分，大幅度地減少了煙氣中nox排放量。(e) 飛灰可燃物燃燒更充分，提高燃燒效率。3、低氮燃燒技術(shù)前景低氮燃燒技術(shù)是根據(jù)氮氧化物的生成機(jī)理，主要通過采 用空氣分級燃燒、燃料分級燃燒、煙氣再循環(huán)和低氮燃燒器 等方法降低煤粉燃燒過程中氮氧化物的生成總量控制的技 術(shù)。該技術(shù)具有相對簡單，投資、運(yùn)行費(fèi)用低，節(jié)能等特點(diǎn), 是經(jīng)濟(jì)、有效的技術(shù)措施，對部分煤種如果優(yōu)