锅炉低氮燃烧相关知识及操作--褚林康目录一、氮氧化物的生成机理二、低氮燃烧的必要性三、低氮的控制措施四、低氮燃烧的调整技术五、低氮燃烧的改造技术六、低氮燃烧可能出现的不利因素一、氮氧化物的生成机理氮氧化物（NOx）是造成大气污染的主要污染源之一。通常所说的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，另外还有少量N2O。煤的燃烧过程中产生的氮氧化物（NOx）主要是一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）。在氮氧化物中，NO占有90%以上，NO2占有5%-10%。NOx按生成机理的不同分为三类：热力型、快速型、燃料型。一、氮氧化物的生成机理1、热力型NOx指空气中的氮气在高温下氧化产生，其总反应式为：2222212NONONOONO当燃烧区域温度低于1267℃时，NOx的生成量较少，随着温度的升高，NOx的生成量按指数规律增加，当温度足够高时热力型NOx可达20%。循环流化床锅炉炉膛温度850～950℃，因此热力型NOx含量很小,一般占NOx总排放10%以下。一、氮氧化物的生成机理2、快速型NOx1971年费尼莫尔(Fenimore)通过实验发现，碳氢燃料燃烧时产生的碳氢离子团（CH）和空气中的N2反应生成氰化氢（HCN）和N,再进一步与氧气以极快的速度生成NOx，其形成时间只需要60ms，起名为“快速”NO。此反应称费尼莫尔的反应机理。CH十N2＝HCN十NN十O2＝NO十O快速型NOx的生成对温度依赖性很弱。在燃煤锅炉中，其生成量较小，一般所占比例不到5％。一、氮氧化物的生成机理3、燃料型NOx燃料型NOx的生成是燃料中的氮化合物在燃烧过程中氧化反应而生成的NOx，燃煤电厂锅炉中产生的NOx中大约75%～90%。因此燃料型NOx是燃煤电厂锅炉产生NOx的主要途径。研究燃料型NOx的生成和破坏机理，对于控制燃烧过程中NOx的生成和排放，具有重要的意义。在燃料进入炉膛被加热后，燃料中的氮有机化合物首先被热分解成氰（HCN），氨（NH4）等中间产物，它们随挥发份一起从燃料中析出，被称为挥发分N。挥发分N析出后仍残留在燃料中的氮化合物，称为焦炭N。一、氮氧化物的生成机理3、燃料型NOx在一般情况下，燃料型NOx的主要来源是挥发份N，其余为焦炭N所形成。总体来讲，挥发分N占NOx生成量的60%～80%；焦炭N占NOx生成量的40%～20%；燃煤挥发分越高，NOx生成越多燃煤含氮量越高，NOx生成越多各煤种挥发分对比煤种Vd逸出温度（℃）着火温度（℃）褐煤>40130~170250~450烟煤20~40170~320400~500贫煤10~20370~390600~700无烟煤<10380~400>700二、低氮燃烧的必要性1、环保的要求。2、公司降低生产成本的需要。污染物国家标准重点区域超低排放粉尘302010SO2新建100现有2005035NOx10010050江苏省环保要求电耗↘氨水耗量↘石灰石粉耗量↘三、低氮的控制措施控制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，属于事前控制，例如低氮燃烧调整。二次措施是将已经生成的NOx通过技术手段从烟气中脱除，属于事后控制，例如SNCR、SCR。四、低氮燃烧的调整技术1、降床温。2、降过剩空气系数。3、降一次风，空气分级燃烧。4、降床压降。四、低氮燃烧的调整技术1、降床温：燃煤中的挥发分氮在高温环境中的化学活性很高，迅速分解为NH3、HCN等小分子化合物，并在O2存在条件下，被氧化为N2、NO、N2O等。另外，焦炭氮也会被氧化生成NO。四、低氮燃烧的调整技术2、降过剩空气系数：过剩空气系数α是指实际燃烧空气量与理论燃烧空气量的比值。22121其中：21%为氧气在环境空气中的含量，O2为烟气中氧气的实测值。四、低氮燃烧的调整技术2、降过剩空气系数：举例：锅炉运行时O2实测值为4%，则计算出的过剩空气系数211.242142、降过剩空气系数：过剩空气系数对燃料型NOx、热力型NOx及快速型NOx均有影响，但影响的趋势不同，当α开始增加时，热力NOx和燃料NOx都增加，当超过1.1时热力NOx减少，燃料NOx继续增加，总的NOx随α的增加而增加。四、低氮燃烧的调整技术2.2低氧燃烧技术2、降过剩空气系数：四、低氮燃烧的调整技术氧量对NOx的影响式中C：折算后的锅炉大气污染物排放浓度，（mg/m3）；C’：实测的锅炉大气污染...
