浅析低氮燃烧技术在电厂中的应用

李新龙

摘 要：工业是我国经济发展中的支柱性产业，但是在工业生产快速发展的过程中，也为环境带来了很大的污染。在工业生产过程中排放的废气含有大量的氮氧化合物，对环境造成了严重的污染。近些年来，我国逐渐将工业发展目标调整为洁净形，倡导在工业生产过程中的低碳环保，节约能源，为我国建设环境友好型社会而创造有利的条件。电厂是排放氮氧化合物等废气的主要场所，所以要想降低对环境的影响，就需要采用低氮燃烧来改善燃烧技术，从而减少氮氧化合物的排放量，缓解对环境造成的污染。文章对低氮燃烧技术在电厂中应用的相关问题进行了分析，对于提高电厂燃烧效率，降低环境污染具有重要的意义。

关键词：低氮燃烧技术；发电厂；技术应用

前言

随着我国对工业生产发展前景的规划，加大了对环境的保护力度，在确保工业生产正常运行的基础上，还要减少对环境的污染。而电厂在生产的过程中排放的氮氧化合物对环境造成严重的影响，所以控制氮氧化合物的产生以及排放成为电厂发展的重要目标。现阶段，在火电厂中主要是以改进燃烧器为主要方式，为了更好地控制氮氧化合物，还应该在燃烧技术方面加强改进的力度，为我国创建环境友好型社会而奠定坚实的基础。

1 低氮燃烧技术简述

电厂的生产运行主要是依靠燃烧原料获取热量来进行发电的，而在燃烧原料的过程中，由于种种原因的存在就会产生氮氧化合物，排放后就会对环境造成影响。在电厂中的氮氧化合物产生途径主要有三种形式，第一种称为燃料型氮氧化物，主要是燃烧的原料中含有杂环化合物，在与空气接触的过程中发生氧化而产生氮氧化物；第二种称为热力型氮氧化物，在原料燃烧的过程中，氮气在高温的环境下发生氧化反应，从而形成氮氧化物；第三种称为快速型氮氧化物，主要是由含氮化合物中的氮气与碳氢离子团发生了化学反应而生产氮氧化物。从以上的分析中可以看出，氮氧化物都是经过化学反应后而生成的，其中主要有氧化亚氮、二氧化氮、一氧化氮，四氧化二氮等气体，其中以一氧化氮为主。

要想降低电厂氮氧化物的产生和排放，就要知道氮氧化物的产生原因和途径，然后有针对性地采取措施，通过上面的分析对氮氧化物的产生方式有了进一步的了解，所以目前主要的降氮方式为降温、降时间和增加鼓风等。通过降低燃烧温度会大量减少氮氧化物的产生，但是降低温度就会对燃烧效率产生影响，从而无法保证供电生产，所以采用这种方法只能是在确保正常供电的前提下才会使用。而全面降温又是难以实现的事情，在降温的过程中无法保证会出现局部高温的状况，所以通过降温来达到降氮的目的是很困难的。要想达到比较理想的降氮效果，就需要进一步改善燃烧技术，这就需要对燃烧器进行技术上的调整。主要是对燃烧器的布局以及燃烧器与主燃烧区的距离调整来改善。在燃烧的过程中，还要注意送风技术，在对燃料实行分级燃烧的基础上，掌控好鼓风量，既能够有效地控制氮气的产生，又可以最大程度的提高燃烧的效率。通过以上分析可以总结出，做好低氮燃烧技术主要分为三个阶段，首先需要对燃烧的原料做好固态脱硝处理，防止氧化而产生的氮氧化物，然后在燃烧的过程中当燃料气化后要控制好鼓风量，既要降低氮的产生又要保证燃烧效率，最后是对整个燃烧过程中温度的有效控制，从而达到降氮的目的。

2 低氮燃烧技术在电厂中的应用分析

2.1 燃烧器在应用低氮燃烧技术基础上的改进

实行低氮燃烧技术要求对燃烧器进行改进，在不改变燃烧器基本格局的基础上实现空气分级，由于在燃烧时对送风位置的把握十分关键。因此，要将二次风由原来全部通向主燃烧区改为将部分风鼓送至炉膛的燃尽区，在二次风鼓完后，随后进行三次风鼓送，用风箱鼓送风的同时要注意鼓风力度和速度的控制，不能过快也不能太慢，两种情况都会降低燃烧效率。Sofa是燃烧器上部区域形成的分离布置的燃尽风，是由二次风被风箱引出后所形成的，需要对燃烧器的二次鼓风的速度和流动时的动压进行计算，以确定sofa喷口的面积。

2.2 低氮燃烧技术对风力的要求

燃烧时要想尽可能地减少含氮化合物的排放量就要把握好鼓风的相关方面，如果将部分二次风改为偏转二次风，可以保证燃料与空气接触的时间，同时实现空气的径向分级，如此可以直接降低含氮有机物发生氧化的几率，从而降低含氮化合物的产生。

另一方面，风切角和风向的控制也十分关键。中央风向仍为逆时针方向的二次风，在第二层的二次风则改为正切风，切角为正向3度左右，在三四以上的几层则改为正切风，切角为9度到10度，而在出风的第八层则将风改为反切风。在切角和风向的正确把握下，能够实现最大限量地减少含氮化合物的产生。除此之外，还要注意多层鼓风的差异性，根据燃烧情况对燃烧器进行分层控制，各层由于燃烧情况的差异，对风量的需求也各异。因此，低氮燃烧技术对于鼓风的要求较高，风力掌控的好就能实现好减氮任务。

2.3 低氮燃烧技术应用时的注意事项

电厂中在应用了低氮燃烧技术后，其减排效果非常显著，所排放的氮氧化合物的浓度相比于改造前在降低一半左右，特别是一氧化氮的排放量有了较大程度的降低。在低氮燃烧技术在电厂中应用中，电厂中排放量的标准大幅度的降低，低于允许的标准值，减排效果非常明显。而且在改造后，电厂燃烧的热效率也有了一定程度的提升，这对于电厂经济效益的提高起到了十分重要的作用。

但在低氮燃烧技术在电厂中进行应用过程中，需要对相关问题进行特别注意。首先，需要控制好温度，特别是燃烧器出口处的烟温需要严格控制，避免金属壁在受热不均情况下发生爆管事故。其次，重视风门的开度调节，由于风门的调节会对鼓风量产生一定的影响，同时还会影响到氮氧化合物的产生。因此，需要控制好风门的开度，确保氮氧化合物低排放目标的实现。最后，需要控制好风量。特别是燃烧器不同层之间，控制好鼓风的力度和速度，确保满足各层对风力的需求，使风量控制保持在最佳的状态，确保燃烧热效率的提高，这对于有效地降低氮氧化合物的排放量具有极其重要的意义。

3 结束语

低氮燃烧技术在应用过程中主要是在氮氧化合物的产生机理的基础上，通过在技术上和操作上的改进，从而实现氮氧化合物排放量的降低。在具体实施过程中，通过对燃烧器进行改时，重新划分燃烧器的分层结构，从而在确保氮氧化合物排放量降低的同时，也有效地确保了电厂锅炉燃烧效率的提高。同时通过对鼓风力度和速度的有效控制，可以在各层之间实现差异化送风，有效地满足了各层燃烧过程中对风量的需求，确保了燃烧效率的提高。另外，在低氮燃烧技术应用过程中，还加大了设备改进和废气处理的力度，确保了低氮燃烧技术在应用过程中的效果的显著性，实现了氮排放量的真正减少，为环境保护起到了积极的促进作用。

参考文献

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