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低氮燃燒控制NOx技術(shù)

目前針對(duì)氮氧化物的控制技術(shù)可以分為兩種控制方法:一是控制爐內(nèi)燃燒控制氮氧化物的生成;二是處理燃燒后煙氣降低氮氧化物。


低氮燃燒(控制爐內(nèi)燃燒)法

低氮燃燒法控制NOx是主要是基于燃料型NOx和少量熱力型NOx的生成機(jī)理及其影響因素,采用調(diào)整燃燒參數(shù)的方法來(lái)降低NOx的排放,在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中具有設(shè)備初投資或改造成本小、提高燃燒效率、運(yùn)行費(fèi)用低的特點(diǎn),因而在技術(shù)可行條件下得到大規(guī)模的利用,主要包括:低NOx燃燒器、再循環(huán)煙氣技術(shù)、空氣分級(jí)燃燒技術(shù)和再燃技術(shù)。在各種技術(shù)中低NOx燃燒器技術(shù)和空氣分級(jí)燃燒技術(shù)因良好的使用效果和技術(shù)經(jīng)濟(jì)性目前在低氮改造中已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。


低NOx燃燒器

采用燃料及空氣分級(jí)技術(shù),在結(jié)構(gòu)上保證了燃燒空氣、燃料分布的統(tǒng)一性,使燃?xì)馀c主燃空氣充分混合、從而穩(wěn)定整個(gè)爐膛的熱通量,避免局部高溫,到達(dá)減少熱NOx的排放量、同時(shí)延長(zhǎng)燃燒器使用壽命的目的。


低NOx燃燒器采用優(yōu)化比例調(diào)節(jié)控制系統(tǒng),利用原系統(tǒng)燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥及助燃風(fēng)調(diào)節(jié)風(fēng)門,優(yōu)化助燃風(fēng)與燃?xì)饬颗浔?,?shí)現(xiàn)在線調(diào)節(jié),提高燃燒效率,同時(shí)調(diào)節(jié)火焰形狀,降低熱力型NOx的產(chǎn)生??刂葡到y(tǒng)引入相應(yīng)鍋爐的DCS系統(tǒng)。

空氣分級(jí)燃燒技術(shù)

主要是通過(guò)將燃料燃燒所需的空氣分成兩股或多股送入爐膛燃燒區(qū)域,控制燃料燃燒初期燃燒強(qiáng)度和NOx的生成量。一般將理論空氣量的80%左右送入初期燃燒區(qū)域,通過(guò)在該區(qū)域形成相對(duì)貧氧的環(huán)境,不僅可以合理優(yōu)化燃燒初期熱負(fù)荷,甚至還可以形成還原性氣氛抑制NOx的大量生成,降低最終NOx的生成總量。并在燃燒的后期補(bǔ)充剩下20%的空氣進(jìn)入煙氣中,完成可燃物的燃盡過(guò)程。因在該區(qū)燃燒強(qiáng)度已經(jīng)大大降低,即使通入適量的氧氣也不會(huì)產(chǎn)生大量的NOx。


再燃技術(shù)

是燃料分別在富燃料和貧燃料狀態(tài)下運(yùn)行。在主燃燒段,主燃料在較高過(guò)量空氣中燃燒,由燃料和空氣中的氮形成NOx,由于這一燃燒段有較高的過(guò)量空氣系數(shù),其火焰峰值溫度較低,從而使熱力型NO的生成受到限制。再燃燒段的燃料又稱為再燃燃料,通常是天然氣、煤粉、油、HCN或其它碳?xì)浠衔锶剂?,在主燃燒段上方噴入,形成富燃料的再燃燒段。從這一區(qū)段的再燃燃料中釋放出來(lái)的烴基與主燃燒段中形成的NOx反應(yīng),NOx被還原成N2,另外,主燃燒段里產(chǎn)生的惰性產(chǎn)物使再燃燒段的火焰峰值溫度降低,同時(shí)也降低了局部地區(qū)氧的濃度,抑制了NOx生成。后,在再燃燒段上方噴入剩余的燃燒用空氣,形成貧燃料的燃盡區(qū),從而完成燃燒全過(guò)程。


再循環(huán)煙氣技術(shù)

是在鍋爐的尾部煙道中抽取一部分低溫?zé)煔庵苯铀腿霠t內(nèi),或與一次風(fēng)、二次風(fēng)混合后送入爐內(nèi),這樣既可以降低燃燒溫度,又可以降低氧氣濃度,因而可以有效降低NOx的排放濃度。


煙氣處理法

煙氣處理技術(shù)是通過(guò)在燃燒后的煙氣中噴入適當(dāng)?shù)倪€原劑將NOx加以還原


SNCR技術(shù)

(非選擇性催化還原技術(shù))是將尿素或氨氣與900~1100℃左右煙氣混合發(fā)生還原反應(yīng),脫硝效率可達(dá)40~70%左右。


SCR技術(shù)

選擇性催化還原技術(shù))。將氨氣與300~400℃煙氣混合并將NOx還原。
這兩種技術(shù)與爐內(nèi)燃燒法相,而后者是比具有對(duì)燃燒效率、同時(shí)脫硝效率高,其缺點(diǎn)是設(shè)備初投資費(fèi)用和運(yùn)行成本高和容易造成二次污染等問(wèn)題。
SCR和SNCR這兩種技術(shù)與爐內(nèi)燃燒控制法相比,具有對(duì)燃燒效率、同時(shí)脫硝效率高,其缺點(diǎn)是設(shè)備初投資費(fèi)用和運(yùn)行成本高和容易造成二次污染等問(wèn)題。