关于电力的自考毕业论文 - 图文(5)

管道喷射 循环流化床 高的脱除率 设备简单、占地少、易于老厂改造，运行费用低，系统简单，运行可靠 吸收剂利用率高，能同时脱除SO2和NOX，且具有较高的脱除率 吸收剂利用率低，脱除效率低 尚未工业化，许多实际问题还未解决 3、燃煤电厂降低NOX排放的燃烧技术

国内外在降低锅炉NOX排放方面进行的工作大致可分为以下三个方面：

（1）锅炉燃烧技术的改进； （2）无催化情况下向炉内喷氨水； （3）有催化物的氨水喷射系统。

后两类技术都是在锅炉燃烧生成NOX以后，用氨来还原NOX。这不仅增加设备投资和运行维护费用，还可能引起预热器等锅炉尾部受热面的堵塞等。因此，要降低NOX的排放量，更有效的方法是改进炉内燃烧状况。

3.1 燃烧技术的改进措施

目前，锅炉燃烧技术的改进主要有：低NOX燃烧器、分段燃烧技术、炉膛内降低NOX技术和烟气再循环等。有关资料表明，综合考虑NOX值和成本两个方面，使用低NOX燃烧器和炉膛内降低NOX是既经济又最有效的方法。炉膛内降低NOX技术包括：

3.1.1采用分级混合燃烧，降低氧浓度和燃烧温度以及将燃烧器喷嘴出口分为浓稀两相。在主燃烧器实行低氧、低温燃烧降低NOX的生成。在燃烧器顶部设置燃尽风喷嘴（OFA），配以不同的风量，燃尽

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在主燃烧区低氧条件下产生的未燃气体和碳粉。分级燃烧主要使燃烧完全和降低NOX排放为最佳。 3.1.2采用分级配风的方法有;

3.1.2.1在配风方式上使煤粉气流与“二次风”气流的混合燃烧分为两个区域进行。在一次燃烧区域内煤粉是在缺氧（一般控制空气系数n=0.7～0.75）的工况下进行着火燃烧。一次燃烧区中未燃尽的煤粉颗粒与余下的空气（分级二次风）在二次燃烧区进行混合、燃尽。 3.1.2.2燃烧器主风箱中设置一定数量的赋予喷嘴，当烟气中未燃物上升到排放标准以上时，分别投入运行。

3.1.3 控制送入炉膛的燃料和风量，分配均匀，通过测量把燃料偏差控制在5%以内，风量偏差控制在10%以内，达到优化燃烧，降低NOX的目的。

3.1.4采用煤粉再燃降低NOX 3.1.4.1 煤粉再燃燃烧技术的机理

燃料燃烧过程中，将燃烧分成三个区域：一次燃烧区，为氧化性或稍还原性气氛；在第二燃烧区，为还原性气氛，将二次燃料送入，则生成CH基团，这些基团与一次燃烧区内生成的NO反应，最终生成N2；另外一个则为再燃烧区，二次燃料称为再燃燃料，最后送入二次风，使燃料完全燃烧，因此成为燃尽区。这就是再燃烧技术的机理。

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图3-1燃料再燃原理示意

3.1.4.2 再燃燃料的选取

根据再燃的机理，再燃区的还原性气氛中最利于NOX还原的成分是烃（CHi），因此，选择二次燃料时应采用能在燃烧时产生大量烃根而又不含氮类的物质。丙烷和其他燃料相比，能最有效地降低NOX，这是因为丙烷能产生大量烃根而没有而外的氮类成分。而在所有的燃料中，氢气降低NOX的效果最差，因为它本身不能产生烃根。用天然气、油和煤作为二次燃料时降低NOX浓度效果进行比较，显然，天然气是最有效的二次燃料。研究还表明，气态烃燃料还原NOX的能力随着烃分子中碳原子数目的增加而增加，因此，气态烃是最好的二次燃料。

再燃燃料作为二次燃料，一般是在还原性气氛中燃烧，对于锅炉炉膛来说，一般都是在炉膛的燃烧区的上部，因此，再燃燃料必须易着火、易燃尽。

3.2低NOX燃煤的有关设备的简要介绍

3.2.1墙置式分级混合燃煤燃烧器（西德斯坦因缪勒公司生产）

燃烧器为圆形墙置式，前后墙对冲布置的轴向旋流燃烧器，从燃烧器中心管圆形截面流出的是中心二次风。燃烧器烧油时才投入中心

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二次风，烧煤时其中心二次风挡板几乎处于关闭状态。煤粉一次风气流是由环形截面喷入炉膛。除中心风外，剩下的二次风分成周界风和分级风两部分。周界风的环形喷口处于煤粉喷口的外侧，两者同心。分级风的喷口布置在燃烧器外围，该喷口可以是圆形的也可以是缝隙的。分级风用挡板进行调节。美分一次风和周界风在燃烧器出口附近形成一个低于理想空气量运行的一次风燃烧区。而分级风以分股射流的方式从一次火焰外部喷入燃尽区，保证了煤粉的完全燃烧。

Weihen电站7MW燃煤锅炉改装为分级混合燃烧器后，满负荷运行是，当分级风接近关闭时，测得锅炉的NOX排放量为550mg/m3，投入分级风后，当控制一次燃烧区的空气系数nl=0.9时，NOX排放量为335mg/m3，约减少40%；当nl=0.75时，NOX排放量为270mg/m3，约减少50%。

3.2.2多股火焰燃烧器（美国福斯特惠勒（FW）公司生产）

该燃烧器采用两层二次风，煤粉一次风气流经环形通道喷出四股射流，每股射流各自形成火焰。此燃烧器一次风的多股喷射和二次风的双层配风方式，能保证在喷口6.83～3.05m的范围内，燃烧区的空气量维持在60%～70%的理论空气量。预期的锅炉的NOX排放量为0.21b/106Btu（150～155mg/m3）。

3.2.3 SCR煤粉燃烧器（日本三菱重工生产）

其结构是煤粉一次风喷嘴与辅助二次风喷嘴相间布置，与传统的切向燃烧器相比，SGR煤粉燃烧器在结构上具有如下特点： 3.2.3.1在煤粉喷嘴的上下各布置一个再循环烟气分隔喷嘴，通过

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SGR喷嘴向炉膛喷入再循环烟气。

3.2.3.2由于SGR喷嘴的存在，使煤粉隔仓和辅助三次风的间距加大。

3.2.3.3 SGR的煤粉喷嘴出口是渐扩型的，用以保证煤粉气流靠近喷嘴出口发生着火，并起着稳定火焰的作用。

SGR喷嘴对一、二次风射流的分隔作用，把煤粉的燃烧过程分为两个燃烧区，它的NOX排放量是一次燃烧区生成的（NOX）p和二次燃烧区生成的（NOX）s的总和。预期锅炉的NOX排放量为0.21b/106Btu（150～155mg/m3）。

3.2.4切向燃煤PM（Polution Minimun）燃烧器（三菱重工研制）

三菱重工研制的切向燃煤PM燃烧器的关键部位是分离器，它由靠近燃烧器的一次风管的一个弯头及两个喷嘴组成。煤粉气流流过分离器时进行简单的惯性分离，富粉流进入上喷口，贫粉流进入下喷口，实行浓淡分离。此外。如果在PM燃烧器上部设置顶部燃尽风喷口，使PM燃烧器区域处于富燃区，顶部燃尽风喷口处于燃尽区，形成分级燃烧，可使NOX进一步降低。所以，PM燃烧器实际上是集烟气再循环、分级燃烧和浓淡燃烧于一体的低NOX燃烧系统。这种燃烧器的NOX生成量较SGR燃烧器的低，比常用的直流燃烧器煤粉火焰更低，因而称为污染最少型燃烧器。据报道，PM燃烧器的NOX值为：烧气为30mg/m3，烧油为80mg/m3，烧煤为150mg/m3，与常规燃烧器相比，PM燃烧器可使NOX的生成量减少60%。

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