關于鍋爐燃燒器結構與布置對生成污染物的研究

王龍　張博

摘要：隨著我國工業化發展的不斷進步以及人們物質生活的不斷提高，對于各類能源的需求也逐漸增加。就當前我國能源的來源情況分布可以看出，當前我國所使用的能源主力還是電力的供給，目前就電力的產生來源來看，主要的電力提供是當前各地的火力發電廠，其次是各地的不同種類的水利發電站以及風力發電站等。因此，火力發電廠“中不可或缺的鍋爐燃燒器的結構與其帶來的污染，就成為了當前十分重要的一個討論話題。就目前一些大型發電廠的實際情況來看，大型發電廠產生的二氧化硫、氮氧化物和其他物質被排放到大氣中。當它們上升到一定高度時，會與空氣中的水蒸氣相遇，形成硫酸和硝酸的小水滴，從而使雨水酸化，這就對地面的環境、土質的狀態以及建筑和植物造成極大的破壞。接下來，文中就針對當前發電廠內，鍋爐燃燒器的結構與布置對生成的污染物的影響進行一定的研究和分析，旨在分析不同鍋爐燃燒器的結構對于生成污染物種類的影響，從而加強對鍋爐燃燒器燃燒所生成的污染物質的控制力度，加強對環境的保護。

關鍵詞：鍋爐燃燒器;氮氧化物;污染物;結構與布置

中圖分類號：TK229.6

文獻標識碼：A

文章編號：2095-6487（2019）03-0179-02

0引言

隨著人們對于環境保護意識的逐漸增強，相應的環保措施也隨之不斷的改革與完善。眾所周知，鍋爐的燃燒對于周圍環境以及大氣具有十分重要的影響，鍋爐燃燒所生產出來的溫室氣體以及二氧化硫和二氧化氮等硫、氮混合物會與大氣中的水分以及大氣所直接接觸，這些污染物不但會破壞大氣的結構，在一定程度上還會污染我們周圍的

環境。根據中國環保部2014年所頒布的《鍋爐大氣污染物排放標準》來看，各個行業的鍋爐燃燒都需要進行相應的改革和進步，以符合相應的排放標準。

1鍋爐燃燒器的結構與布置對氮氧化物的影響和控制

氮氧化物是目前鍋爐燃燒所產生的主要污染物質之氮氧化物的超標排放會對大氣產生嚴重的影響，對周圍植物、土壤等環境產生極大的破壞。在此基礎上，我們就針對當前鍋爐燃燒器的結構與布置對氮氧化物的影響和控制進行一定的分析，并提出相應的鍋爐結與布置的措施。

1.1氮氧化物的生成原理分析

鍋爐燃燒所產生的氮氧化物的來源主要包括了以下幾個方面：第一，是通過鍋爐燃燒的燃燒物所形成的。這里的燃燒物主要指的就是煤炭等化石燃料中所包含的一些氮元素，一般來說，由于燃燒物本身所蘊含的這些元素含量較少，因此通過這種方式所產生的氮氧化物也較少：第二，是由于空氣中攜帶的大量氮在鍋爐燃燒的高溫下所產生的，這是氮氧化物產生的最為主要的原因。氮氧化物的產量主要取決于氧氮濃度和燃燒溫度。一般來說，濃度越高，溫度越高，產生的氮氧化物越多。根據氮氧化物的形成機理，可分為燃料型、熱型和快型。燃料氮氧化物的形成機理復雜，與燃料特性、燃料結構比等因素有關。雖然不能改變燃料的性能，但可以通過優化燃燒器結構來控制過量的空氣系數。

根據相關材料可知，熱力型的氮氧化物在燃燒溫度低于1000°C時生成量比較少，而當燃燒溫度處于1300°C至1500C之間時，生成量比較多。根據熱力型的氮氧化物的燃燒特性來看，我們在進行鍋爐燃燒時可以采取控制燃燒溫度的方式來抑制相應的熱力型的氮氧化物的產生。

1.2針對氮氧化物燃燒器的結構與布置措施

針對當前鍋爐燃燒中的氮氧化物的抑制來說，我們可以通過改變鍋爐燃燒器的結構與布置進行相應的改善。目前，鍋爐燃燒器的結構與布置的相關措施主要包括了煙氣再循環系統以及分級燃燒這兩個方面的內容。

1.2.1鍋爐燃燒器的煙氣再循環

采用煙氣再循環技術的優點是尾部煙氣具有一定的溫度，在實踐中，調整煙氣與供風之間的占比，進行有效控制，有利于控制熱力型的氮氧化物生成。鍋爐燃燒器的煙氣再循環系統的構建主要包括了兩種途徑：首先，是在進行鍋爐燃燒的工作時，我們事先將一定比例的煙氣與氧氣相互混合，并將相應的燃燒物一同輸送至燃燒器內進行燃燒反應，但是這種辦法不利于燃燒物與氧氣的充分接觸，會導致燃燒物的燃燒不充分從而造成污染物的產生;其次，就是另一種方法，我們在進行鍋爐燃燒器的燃燒工作時，首先需要將空氣作為一次風攜帶煤進行燃燒，然后將煙氣與二次風混合，噴入燃燒區進行進一步燃燒。該方法不僅有利于燃燒物的初步燃燒，而且可以防止燃燒溫度過高，形成其他的污染物。

1.2.2鍋爐燃燒器的分級燃燒

鍋爐燃燒器的分級燃燒的主要包括了以下幾個環節的措施：第一，將相應的燃燒物分為兩個部分，由不同燃燒器噴嘴噴入爐膛，燃料比較多的一部分先進行富氧燃燒，然后再與較少的另一部分混合，將一級燃燒生成的氮氧化物還原。第二，將鍋爐內燃燒空間同樣分為兩個部分，不同的燃燒區域使用不同的氧濃度。在爐底，主要的燃燒區域，控制這里的溫度，使空氣供給不足，可以形成缺氧燃燒的情況，抑制氮氧化物的形成。然后由煙流驅動燃燒物進入富氧區（通過燃燒器噴嘴的二次進風口），在富氧區燃燒完成，有效抑制氮氧化物的形成，進風口溫度可以調節溫度;第三，為了使效果更加顯著，可以將以上方法結合，即將煙氣循環與空氣混合，再分級進人鍋爐控制燃燒溫度和氧氣濃度。

2鍋爐燃燒器的結構與布置對硫化物的影響與控制2.1硫化物的生成機理

鍋爐燃燒器中通過燃燒產生的硫化物主要是指二氧化硫和三氧化硫這兩種，鍋爐燃燒器的燃料中的含硫物質，主要存在形式可以分為3種，即有機硫、硫鐵礦硫和硫酸鹽硫。在鍋爐燃燒的高溫作用下，燃燒物與空氣中的氧生成二氧化硫，或者與富氧進一步生成三氧化硫。

2.2針對硫化物燃燒器結構與布置安排

針對硫化物的高溫燃燒來說，我們主要通過干法脫硫技術來進行相應的燃燒器結構的布置，主要是包括了以下幾個環節：第一，大多數鍋爐都要將燃燒物磨制成粉，同樣可以同時將石灰石磨成粉，然后與煤粉一起通過燃燒器通入爐內。煤粉燃燒時，將熱量傳遞給石灰石粉末，石灰石粉末在高溫作用’下生成氧化鈣，氧化鈣繼續與生成的二氧化硫反應生成固體化合物。值得注意的是，石灰石粉的顆粒大小要根據燃燒溫度而定，過粗的粉末易下沉，不利于充分吸收燃燒物中的二氧化硫，且會對燃燒器造成磨損，而過細的石灰石粉則會增加運行的成本。第二，對于石灰石脫硫，同樣可以采用在不同的燃燒空間分級噴鈣的方式。石灰石粉可以利用回收的煙氣注入爐內，既不降低爐內溫度，又達到輸送石灰石粉的目的，燃燒過程中產生的硫化物就固定在了固體材料中。第三，我們可以結合使用著兩種方法，石灰石與煤在燃燒器端混合時，煤燃燒時釋放出大量熱能，使石灰石粉分解更充分，產生更多氧化鈣，更有利于硫化物的實時吸收。在燃燒過程中，噴鈣有利于二氧化硫的進一步吸收，使爐膛出口煙氣污染物含量降至最低。

3結束語.

綜上所述，隨著環境保護相關的需求逐漸增加，我們就需要加強相應的鍋爐燃燒器的改造技術來實現燃燒污染物的降低。這就需要我們針對不同燃燒污染物的種類，來分別進行相應的鍋爐改造和布置，主要可以通過鍋爐燃燒器的煙氣再循環、分級燃燒以及干法脫硫技術等來實現鍋爐燃燒中污染物排放的降低。

參考文獻

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