中小型燃气锅炉低氮改造及排放控制的几种解决方案

www.gasanalyzer.com.cn中小型燃气锅炉低氮改造及排放控制的几种解决方案一、低氮燃烧的必要性减少 NOx 排放是改善环境空气质量的需要近年来的监测数据表明，典型特征污染物 PM2.5 出现较大超标比例和区域性长时间严重超标情况，改善环境空气质量面临巨大挑战。国内外研究和治理经验表明，控制区域性PM2.5 污染是一项难度非常大的系统工程，必须在综合分析基础上，提出有针对性的控制对策，才能有效缓解区域 PM2.5 污染。PM2.5 包括一次排放和二次生成粒子两部分，以北京为例，二次粒子比例较高，特别是重污染时段 PM2.5 中二次粒子比例较常规时段明显增加。有观测数据表明，重污染发生时 PM2.5 与 NOx 的环境质量浓度变化呈现强相关、同步变化的特征。此外，NOx 是 PM2.5 形成的重要前体物。因此，减少 NOx 排放是改善空气环境质量的重要任务之一。二、国内外燃气工业锅炉 NOx 控制技术现状现有低 NOx 燃烧技术主要围绕如何降低燃烧温度，减少热力型 NOx 生成开展的，主要技术包括分级燃烧、预混燃烧、烟气再循环、多孔介质催化燃烧和无焰燃烧。(1)燃料分级燃烧或空气分级燃烧热力型 NOx 生成很大程度上取决于燃烧温度。燃烧温度在当量比为 1 的情况下达到最高，在贫燃或者富燃的情况下进行燃烧，燃烧温度会下降很多。运用该原理开发出了分级燃烧技术。空气分级燃烧第一级是富燃料燃烧，在第二级加入过量空气，为贫燃燃烧，两级之间加入空气冷却以保证燃烧温度不至于太高。燃料分级燃烧与空气分级燃烧正好相反，第一级为燃料稀相燃烧，而在第二级加入燃料使得当量比达到要求的数值。这两种方法最终将会使整个系统的过量空气系数保持一个定值，为目前普遍采用的低氮燃烧控制技术。(2)贫燃预混燃烧技术预混燃烧是指在混合物点燃之前燃料与氧化剂在分子层面上完全混合。对于控制 NOx 的生成，这项技术的优点是可以通过当量比的完全控制实现对燃烧温度的控制，从而降低热力型 NOx 生成速率，在有些情况下，预混燃烧和部分预混可比非预混燃烧减少 85%—90%的 NOx 生成。另外，完全预混还可以减少因过量空气系数不均匀性www.gasanalyzer.com.cn所导致的对 NOx 生成控制的降低。但是，预混燃烧技术在安全性控制上仍存在未解决的技术难点：一是预混气体由于其高度可燃性可能会导致回火；二是过高的过量空气系数会导致排烟损失的增加，降低了锅炉热效率。(3)外部烟气再循环和内部烟气再循环技术燃烧温度的降低可以通...