有效改善CFB鍋爐燃燒過程低氮特性加入煙氣再循環(huán)，努力降低NOx排放值，設(shè)法達(dá)到國家對燃煤爐的NOx排放標(biāo)準(zhǔn);煙氣再循環(huán)是其中一種低氮燃燒技術(shù)，通過控制循環(huán)煙氣量及分級(jí)送風(fēng)，達(dá)到低氮與燃燒有效地降低了NOx的生成，保障排放環(huán)保指標(biāo)達(dá)標(biāo)。

　　一、概述

　　我國循環(huán)流化床技術(shù)發(fā)展情況，目前我國有案可查的循環(huán)流化床鍋爐(簡稱CFB鍋爐)已達(dá)4000余臺(tái)，其中80%以上為中小型CFB發(fā)電機(jī)組或工業(yè)鍋爐，多達(dá)3500臺(tái)左右，420t/h以上蒸發(fā)量的大型CFB鍋爐平均NOx排放指標(biāo)為230mg/Nm3左右;240t/h中小型蒸發(fā)量的中小型鍋爐NOx煙氣排放更高一些，而平均為300mg/Nm3。未達(dá)到國家現(xiàn)階段NOx排放標(biāo)準(zhǔn)。因此，有效改善CFB鍋爐燃燒過程低氮特性加入煙氣再循環(huán)，努力降低NOx排放值，必要時(shí)也可加裝爐內(nèi)噴氨SNCR裝置，設(shè)法達(dá)到國家對燃煤爐的NOx排放標(biāo)準(zhǔn)，就成為不可回避的問題了。

　　

　　二、NOx的生成、危害

　　化石燃料燃燒產(chǎn)物是重要的大氣環(huán)境污染源之一。其中氮氧化物是燃燒過程中排放的污染物之一。氮氧化物、硫氧化物和固體顆粒排放物能產(chǎn)生酸雨、降低能見度和影響人類健康。燃燒任何化石燃料、由于溫度高氧氣的存在以及空氣和燃料中的氮、都會(huì)產(chǎn)生一定量的NOx。燃燒過程中排放出來的NOx約90%是NO，5%到10%是N02，l%是N20。煙氣排出煙囪后其中的NO終在大氣中被氧化成NO。在電廠煙囪排氣中經(jīng)?？吹降募t棕色即是NO。在大氣中NO經(jīng)過一系列反應(yīng)形成二次污染物。NO與太陽光和碳?xì)鋱F(tuán)反應(yīng)形成光化學(xué)煙霧和酸雨的成分。

　　氮氧化物NOx主要是通過三種路經(jīng)形成的：熱力型、快速型、及燃料氮。

　　熱力型或Zeldovich型氮氧化物是通過下列基本反應(yīng)形成的：

　　O+N2→NO+N(1—1)

　　N+02→NO+O(1—2)

　　N+OH→NO+H(1—3)

　　傳統(tǒng)的充分燃燒的條件(高溫、足夠長的停留時(shí)間、高湍流度或混合)都是增加熱力型氮氧化物的因素。因此，需要在有效燃燒及控制氮氧化物的生成之間尋找一個(gè)佳點(diǎn)。降低熱力型NOx可以通過對燃燒系統(tǒng)修改來實(shí)現(xiàn)。通過控制燃料與空氣的混合來控制燃燒速度，從而降低燃燒高溫度點(diǎn)的溫度以此來降低熱力型NOx的形成。通過分級(jí)燃燒即先加入部分燃燒空氣，使燃料在完全燃燒之前行部分冷卻然后在逐步加入剩余的燃燒空氣亦可有效降低熱力型NOx的產(chǎn)生。采用煙氣再循環(huán)可有效地降低高溫度區(qū)域的溫度，從而減少熱力型NOx的產(chǎn)生。燃料型NOx是煤燃燒時(shí)產(chǎn)生的NOx的主要來源。研究燃料型NOx的生產(chǎn)和破壞機(jī)理，對于如何有效地在燃燒過程中控制NOx的排放具有重要的意義。煤燃燒時(shí)約75%至90%的NOx是燃料型NOx。

　　

　　三、煙氣再循環(huán)技術(shù)理論

　　高溫低氧燃燒技術(shù)(HTAC)是20世紀(jì)90年代發(fā)展起來的一種新型燃燒技術(shù)。由于這項(xiàng)技術(shù)的節(jié)能與環(huán)保優(yōu)勢，在許多國家得到了廣泛的重視，到1995年，已經(jīng)有800多套工業(yè)爐采用該技術(shù)進(jìn)行改造。煙氣再循環(huán)是其中一種低氮燃燒技術(shù)，即從鍋爐尾部煙道抽取一部分低溫?zé)煔?主要成分N2，O2和CO2)返回爐內(nèi)，參與輔助燃燒和流場整合。抽取的煙氣通過與煙氣的混合后送入爐內(nèi)。煙氣再循環(huán)的效果不僅與燃燒種類有關(guān)，還與再循環(huán)煙氣量有關(guān)。循環(huán)煙氣量一般以煙氣循環(huán)率β來表示，即煙氣再循環(huán)量與燃燒設(shè)備鍋爐排煙總量之比。煙氣再循環(huán)技術(shù)，其核心在于利用煙氣所具有的低溫低氧特點(diǎn)，將部分煙氣再次噴入爐膛合適部位，降低爐膛內(nèi)局部溫度以及形成局部還原性氣氛，從而抑制NOx的生成。

　　近年來國內(nèi)眾多學(xué)者對煙氣再循環(huán)進(jìn)行了相關(guān)研究取得了不少成果。煙氣再循環(huán)技術(shù)可以降低爐膛內(nèi)平均溫度，從而降低NOx的生成量;通過研究煙氣再循環(huán)對高溫燃燒及其NOx排放特性影響。發(fā)現(xiàn)煙氣再循環(huán)有效的降低了助燃空氣中的氧含量，降低了火焰局部高溫，有效的抑制了熱力型NOx的生成。

　　

　　通過控制循環(huán)煙氣量與吸入空氣混合，有效的降低入爐空氣氧量，達(dá)到控制爐出口過?？諝饨档停诜旨?jí)送風(fēng)階段通過控制主副床風(fēng)量氧量，使主副床溫度及溫差水平，達(dá)到低氮與燃燒有效地降低了NOx的生成平均各爐比未投入煙氣再循環(huán)前NOx平均折標(biāo)后降低180mg/Nm3，效果較明顯。再通過SCR及SNCR的投入就能保障排放環(huán)保指標(biāo)達(dá)標(biāo)。

　　明晟環(huán)保憑借幾十年的化工經(jīng)驗(yàn)，以實(shí)體工業(yè)求發(fā)展，以低碳經(jīng)濟(jì)、變廢為寶為理念，從根本上解決了高耗能和二次污染問題，使低排放科技化、系統(tǒng)化。

　　明晟環(huán)保愿與社會(huì)各界聯(lián)合起來，共負(fù)社會(huì)和歷史的責(zé)任，推進(jìn)人類文明的進(jìn)步。

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