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摘要：随着社会各界对环境保护问题重视力度的加大，节能减排成了国家发展及企业转型的重要战略。对火电厂来说，锅炉低氮燃烧工艺技术是一项重要的节能减排技术。本文围绕此议题做了相关的探讨，分析了锅炉氮燃烧的主要原理，梳理了第氮燃烧工艺环节存在的问题，提出了氮氧化物排放浓度有效控制的相关建议和措施，旨在不断提高电厂的环保技术水平和整体竞争力。
关键词：电厂；低氮燃烧；问题；措施
1引言
目前，大气中的氮氧化物主要是来源于燃煤，如果不加以控制就无法实现生态环境与经济发展的和谐共赢。据资料显示，预计到2020年，我国的氮氧化物排放量将超过美国，成为第一大排放国，因此控制氮氧化物的排放已经成了刻不容缓的问题。在这一情形下，煤电企业应该加快锅炉低氮燃烧的工艺技术，履行好自身的社会责任。
2锅炉低氮燃烧的主要原理
目前，锅炉低氮燃烧技术主要是从热力型NOX、燃料型NOX以及快速型NOX三种NOX的产生机理出发来得到相应的抑制和破坏途径，从而实现NOX排放量的降低。常见的低氮燃烧技术主要是低过量空气燃烧法，该方法的原理是尽可能使燃烧过程在接近或达到理论空气量的条件下进行，由于空气量的有效控制，因此可以随着烟气中过量氧的减少，实现抑制NOX生成的目标，降低了NOX的排放浓度。这种方法一般可降低NOX排放量的20%左右，是一种较为简单的方法。但是如果锅炉内的氧浓度量太低，低于3%时，燃烧的效率将会受到不利的影响，反而会使NOX浓度增加，同时也会使飞灰含碳量提高，因此这一方法要注意对空气系数进行合理的设定和控制。另外，为了有效降低NOX排放量，还要控制好温度，尤其是助燃空气的预热温度，要控制在较低的范围内。
3低氮燃烧工艺技术存在的问题
目前，锅炉低氮燃烧工艺技术已经有了一些改进，比如迅速点火装置改善了燃烧器的工作效率；将燃烧过程中多余的空气排除，有效避免了燃烧区域内部结垢的情况，延长了使用寿命，降低了事故发生率；比如采用高性能的设备材质来提高设备高温耐腐蚀的能力，保障工艺技术的稳定性和高效性等等。但是在第氮燃烧工艺中还有一些问题，比如燃烧后的飞灰含碳量过高；空气量的合理控制等等，需要继续深入研究并解决。
4氮氧化物排放浓度有效控制的相关建议及措施
（一）运用空气分级燃烧技术
空气分级燃烧技术是一种性价比较高的低氮燃烧技术，不仅可以在老机组上进行改造，改动量较小，成本费用较低，同时也适用于一些具有高挥发性组分的煤炭品种，扩大了使用的范围。对于大型的锅炉机组来说，该技术可以实现NOX30%～50%的减排效果，为后期的脱硝工艺技术节省较多的成本。在空气分级燃烧技术中，目前主要是低NOX燃烧器和深度分级送风装置系统。深度空气分级燃烧技术主要采用燃尽风风道和偏转二次风相结合的形式来实现空气的分级。利用深度空气分级方案可以有效地控制炉内的氧量，形成下部缺氧环境，使燃烧受限，控制NOX生成，降低NOX的排放量；而上部区域富氧环境下可以实现有效燃烧的条件，实现飞灰含碳量的控制。其中，燃尽风风道的喷口可以设计成具有上下和水平摆动功能的形式，满足燃尽风穿透深度的调整以及炉内物料深度混合的效果，有效避免炉膛近口处有大量的扭转残余，提升燃烧的效率。采用偏转二次风的形式，不仅可以提升降低NOX的处理效率，，同时也可以在冷凝区域附近形成氧化性的环境，大大减轻冷凝管壁在高温环境下发生严重的腐蚀以及有效防止结焦问题的发生。
（二）燃料的分级燃烧
该技术是降低降低NOX的排放量的一种十分有效的方法。在NOX遇到烃根以及一氧化碳、氢气、碳等未完全燃烧产物时，会发生还原反应。因此，可以利用这一原理来进一步将炉膛分为不同的区域，自上而下依次为燃尽区、再燃区和主燃区，如图1所示。当燃料被分级送入炉膛内时，使燃料的燃烧效率大大提高。此外，为了进一步提高脱硝效率，可以采用将再燃和选择性还原有机结合的形式，比如将尿素或者氨水作为氮催化剂加入再燃区或燃尽区内，来进一步降低NOX的浓度。
图1
对于再燃燃料的选择，主要注意以下几点：一是再燃燃料具备较高挥发分；二是再燃燃料在再燃区的有效停留时间要尽量长；三是再燃区的物料混合条件要尽可能优化；第四是固体燃料要确保颗粒度满足使用要求。目前，再燃燃料主要有三大类，分别是天然气、煤粉以及生物质。其中，天然气的脱硝效率较好，但是成本较高。煤粉主要是超细煤粉，在脱硝效果上基本可以媲美天然气，但是由于煤粉的燃尽率比天然气低，同时容易造成飞灰含碳量的增加，因此使其综合效率有所降低。生物质是一种新型的清洁能源，目前在此类燃料的利用技术方面越来越成熟，脱硝效果较好，但是不足之处在于生物质资源受到地域性和季节性的限制较为明显，同时能量密度较小，在运输和储存方面的问题还需要进一步解决。
5结语
在新的时代，煤电企业要紧抓锅炉低氮燃烧工艺技术，以此为切入点，提升企业的竞争优势，早日实现绿色生产，环保排放。
参考文献：
[1]锅炉低氮燃烧技术的应用与浅析，陈浩，《科技与企业》，2012（19）