1　空氣分級(jí)燃燒

空氣分級(jí)燃燒是將燃燒所需的空氣量分成兩級(jí)送入。第一級(jí)燃燒區(qū)內(nèi)燃料在缺氧的富燃料條件下燃燒,從而抑制了熱力型NOx 的生成,同時(shí),燃燒生成的CO又與NO進(jìn)行還原反應(yīng);向二級(jí)燃燒區(qū)內(nèi)輸入剩余空氣,成為富氧燃燒區(qū)。富氧區(qū)的空氣量雖多,一些中間產(chǎn)物被氧化成NO,但因火焰溫度低,NOx 生成量不大,因此總的NOx 生成量可降低30%～40%。研究表明,采用細(xì)煤粉能更顯著地降低NOx 排放量。

2　燃料分級(jí)燃燒

燃料分級(jí)燃燒是將80% ～85%的燃料送入鍋爐的主燃燒區(qū),在α > 1的條件下生成NOx ;其余的15% ～20%的燃料則從主燃燒器的上部送入再燃區(qū),在α < 1的條件下形成很強(qiáng)的還原性氣氛,主燃燒區(qū)生成的NOx 通過該區(qū)時(shí)被還原成N2 ;此外,再燃區(qū)的上面還需布置“火上風(fēng)”噴口以形成燃盡區(qū),以保證再燃區(qū)中未完全燃燒產(chǎn)物的燃盡。Folsom等提出: 通過再燃技術(shù)可使NOx 和
SO2 的排放量分別降低60%和20%。研究表明,如果采用不含氮的燃料作為二次燃料,能使NOx 排放量降低50%以上; 超細(xì)煤粉燃燒的工業(yè)試驗(yàn)表明,其飛灰含碳量和NOx 生成量均遠(yuǎn)小于常規(guī)煤粉, NOx 的脫除率提高到70%左右;有研究表明,向再燃區(qū)內(nèi)加入一定量的水蒸汽,既能改善煤粉對(duì)NO的還原效果,又能提高煤粉的燃盡率。

3　煙氣再循環(huán)技術(shù)

煙氣再循環(huán)技術(shù)是抽取一部分低溫?zé)煔馑腿霠t內(nèi),用以降低局部溫度,并形成局部還原性氣氛,從而抑制NOx 的生成。研究表明,煙氣再循環(huán)率為15%～20%時(shí),煤粉爐的NOx 排放濃度可降低約25%。但是,采用煙氣循環(huán)法時(shí),煙氣循環(huán)率的增加是有限的,若再循環(huán)率太高,爐內(nèi)的燃燒工況會(huì)趨于不穩(wěn)定,而且會(huì)增加未完全燃燒的熱損失。

4　低過?？諝馊紵?/strong>

低過剩空氣燃燒就是使燃燒過程盡可能在接近理論空氣量的條件下進(jìn)行。研究表明,低過剩空氣燃燒可少排NOx 15% ～20%。但若空氣過剩系數(shù)過低,會(huì)造成CO濃度急劇增加,從而大大增加未完全燃燒的熱損失,同時(shí)也會(huì)使飛灰含碳量增加,燃燒效率下降。此時(shí),燃燒效率就成了降低NOx 排放量的制約因素,因此,在確定α時(shí),必須兼顧燃燒效率、燃燒設(shè)備效率和NOx 降低率的要求。

5　濃淡偏差燃燒

該技術(shù)是針對(duì)裝有2個(gè)以上燃燒器的燃燒設(shè)備設(shè)計(jì)的。向部分燃燒器供應(yīng)較多的空氣,即燃料過淡燃燒;向另一部分燃燒器供應(yīng)較少的空氣,即燃料過濃燃燒。濃淡燃燒時(shí),燃料過濃部分因氧氣不足燃燒溫度較低,燃料型NOx 和熱力型NOx 就會(huì)減少;燃料過淡部分因空氣量過大,燃燒溫度低,熱力型NOx 生成量也減少,總的結(jié)果是NOx 生成量低于常規(guī)燃燒。

6　低NOx 燃燒器技術(shù)

低NOx 燃燒器均是通過改變風(fēng)煤比例,形成富燃料燃燒和富氧燃燒區(qū)。這種燃燒工況產(chǎn)生更長(zhǎng)且溫度較低的火焰,既抑制了熱力型NOx 的生成,又能在富燃料燃燒區(qū)形成還原氣氛,從而抑制燃料型NOx 的生成。低NOx 燃燒器主要有:階段型低NOx燃燒器、濃淡偏差型低NOx 燃燒器、煙氣再循環(huán)型低NOx 燃燒器、多次分級(jí)混合型燃料分級(jí)低NOx 燃燒器、大速差射流型雙通道自穩(wěn)式燃燒器等。低NOx 燃燒器可減少40%～60%的NOx 排放量。

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