淺析低氮燃燒技術在電廠中的應用

李新龍

摘 要：工業是我國經濟發展中的支柱性產業，但是在工業生產快速發展的過程中，也為環境帶來了很大的污染。在工業生產過程中排放的廢氣含有大量的氮氧化合物，對環境造成了嚴重的污染。近些年來，我國逐漸將工業發展目標調整為潔凈形，倡導在工業生產過程中的低碳環保，節約能源，為我國建設環境友好型社會而創造有利的條件。電廠是排放氮氧化合物等廢氣的主要場所，所以要想降低對環境的影響，就需要采用低氮燃燒來改善燃燒技術，從而減少氮氧化合物的排放量，緩解對環境造成的污染。文章對低氮燃燒技術在電廠中應用的相關問題進行了分析，對于提高電廠燃燒效率，降低環境污染具有重要的意義。

關鍵詞：低氮燃燒技術；發電廠；技術應用

前言

隨著我國對工業生產發展前景的規劃，加大了對環境的保護力度，在確保工業生產正常運行的基礎上，還要減少對環境的污染。而電廠在生產的過程中排放的氮氧化合物對環境造成嚴重的影響，所以控制氮氧化合物的產生以及排放成為電廠發展的重要目標。現階段，在火電廠中主要是以改進燃燒器為主要方式，為了更好地控制氮氧化合物，還應該在燃燒技術方面加強改進的力度，為我國創建環境友好型社會而奠定堅實的基礎。

1 低氮燃燒技術簡述

電廠的生產運行主要是依靠燃燒原料獲取熱量來進行發電的，而在燃燒原料的過程中，由于種種原因的存在就會產生氮氧化合物，排放后就會對環境造成影響。在電廠中的氮氧化合物產生途徑主要有三種形式，第一種稱為燃料型氮氧化物，主要是燃燒的原料中含有雜環化合物，在與空氣接觸的過程中發生氧化而產生氮氧化物；第二種稱為熱力型氮氧化物，在原料燃燒的過程中，氮氣在高溫的環境下發生氧化反應，從而形成氮氧化物；第三種稱為快速型氮氧化物，主要是由含氮化合物中的氮氣與碳氫離子團發生了化學反應而生產氮氧化物。從以上的分析中可以看出，氮氧化物都是經過化學反應后而生成的，其中主要有氧化亞氮、二氧化氮、一氧化氮，四氧化二氮等氣體，其中以一氧化氮為主。

要想降低電廠氮氧化物的產生和排放，就要知道氮氧化物的產生原因和途徑，然后有針對性地采取措施，通過上面的分析對氮氧化物的產生方式有了進一步的了解，所以目前主要的降氮方式為降溫、降時間和增加鼓風等。通過降低燃燒溫度會大量減少氮氧化物的產生，但是降低溫度就會對燃燒效率產生影響，從而無法保證供電生產，所以采用這種方法只能是在確保正常供電的前提下才會使用。而全面降溫又是難以實現的事情，在降溫的過程中無法保證會出現局部高溫的狀況，所以通過降溫來達到降氮的目的是很困難的。要想達到比較理想的降氮效果，就需要進一步改善燃燒技術，這就需要對燃燒器進行技術上的調整。主要是對燃燒器的布局以及燃燒器與主燃燒區的距離調整來改善。在燃燒的過程中，還要注意送風技術，在對燃料實行分級燃燒的基礎上，掌控好鼓風量，既能夠有效地控制氮氣的產生，又可以最大程度的提高燃燒的效率。通過以上分析可以總結出，做好低氮燃燒技術主要分為三個階段，首先需要對燃燒的原料做好固態脫硝處理，防止氧化而產生的氮氧化物，然后在燃燒的過程中當燃料氣化后要控制好鼓風量，既要降低氮的產生又要保證燃燒效率，最后是對整個燃燒過程中溫度的有效控制，從而達到降氮的目的。

2 低氮燃燒技術在電廠中的應用分析

2.1 燃燒器在應用低氮燃燒技術基礎上的改進

實行低氮燃燒技術要求對燃燒器進行改進，在不改變燃燒器基本格局的基礎上實現空氣分級，由于在燃燒時對送風位置的把握十分關鍵。因此，要將二次風由原來全部通向主燃燒區改為將部分風鼓送至爐膛的燃盡區，在二次風鼓完后，隨后進行三次風鼓送，用風箱鼓送風的同時要注意鼓風力度和速度的控制，不能過快也不能太慢，兩種情況都會降低燃燒效率。Sofa是燃燒器上部區域形成的分離布置的燃盡風，是由二次風被風箱引出后所形成的，需要對燃燒器的二次鼓風的速度和流動時的動壓進行計算，以確定sofa噴口的面積。

2.2 低氮燃燒技術對風力的要求

燃燒時要想盡可能地減少含氮化合物的排放量就要把握好鼓風的相關方面，如果將部分二次風改為偏轉二次風，可以保證燃料與空氣接觸的時間，同時實現空氣的徑向分級，如此可以直接降低含氮有機物發生氧化的幾率，從而降低含氮化合物的產生。

另一方面，風切角和風向的控制也十分關鍵。中央風向仍為逆時針方向的二次風，在第二層的二次風則改為正切風，切角為正向3度左右，在三四以上的幾層則改為正切風，切角為9度到10度，而在出風的第八層則將風改為反切風。在切角和風向的正確把握下，能夠實現最大限量地減少含氮化合物的產生。除此之外，還要注意多層鼓風的差異性，根據燃燒情況對燃燒器進行分層控制，各層由于燃燒情況的差異，對風量的需求也各異。因此，低氮燃燒技術對于鼓風的要求較高，風力掌控的好就能實現好減氮任務。

2.3 低氮燃燒技術應用時的注意事項

電廠中在應用了低氮燃燒技術后，其減排效果非常顯著，所排放的氮氧化合物的濃度相比于改造前在降低一半左右，特別是一氧化氮的排放量有了較大程度的降低。在低氮燃燒技術在電廠中應用中，電廠中排放量的標準大幅度的降低，低于允許的標準值，減排效果非常明顯。而且在改造后，電廠燃燒的熱效率也有了一定程度的提升，這對于電廠經濟效益的提高起到了十分重要的作用。

但在低氮燃燒技術在電廠中進行應用過程中，需要對相關問題進行特別注意。首先，需要控制好溫度，特別是燃燒器出口處的煙溫需要嚴格控制，避免金屬壁在受熱不均情況下發生爆管事故。其次，重視風門的開度調節，由于風門的調節會對鼓風量產生一定的影響，同時還會影響到氮氧化合物的產生。因此，需要控制好風門的開度，確保氮氧化合物低排放目標的實現。最后，需要控制好風量。特別是燃燒器不同層之間，控制好鼓風的力度和速度，確保滿足各層對風力的需求，使風量控制保持在最佳的狀態，確保燃燒熱效率的提高，這對于有效地降低氮氧化合物的排放量具有極其重要的意義。

3 結束語

低氮燃燒技術在應用過程中主要是在氮氧化合物的產生機理的基礎上，通過在技術上和操作上的改進，從而實現氮氧化合物排放量的降低。在具體實施過程中，通過對燃燒器進行改時，重新劃分燃燒器的分層結構，從而在確保氮氧化合物排放量降低的同時，也有效地確保了電廠鍋爐燃燒效率的提高。同時通過對鼓風力度和速度的有效控制，可以在各層之間實現差異化送風，有效地滿足了各層燃燒過程中對風量的需求，確保了燃燒效率的提高。另外，在低氮燃燒技術應用過程中，還加大了設備改進和廢氣處理的力度，確保了低氮燃燒技術在應用過程中的效果的顯著性，實現了氮排放量的真正減少，為環境保護起到了積極的促進作用。

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