运行优化降低燃煤锅炉NO_x排放的试验研究.docx

运行优化降低燃煤锅炉NO_x排放的试验研究
燃煤锅炉是目前我国主要的热能供给设备之一，但在燃煤过程中，会产生大量的氮氧化物（NO_x），这些污染物对环境和人类健康造成严重影响，因此如何降低燃煤锅炉的NO_x排放成为一个迫切的问题。
目前，国内外工程技术人员在NO_x排放领域开展了一系列研究工作，主要包括燃烧控制技术、燃烧辅助剂技术、烟气再循环技术等。本文主要研究燃烧控制技术在降低燃煤锅炉NO_x排放中的应用。
一、燃烧控制技术
燃烧控制技术是指通过对燃烧过程中温度、氧化剂量、燃料喷射方式等参数进行控制，以达到缩小燃烧区域、延长燃烧时间、提高燃烧效率的目的。在降低燃煤锅炉NO_x排放中，主要采用以下燃烧控制技术：
1、低氮燃烧技术
低氮燃烧技术主要是通过控制燃烧空气的供应量和分布方式等，减少燃烧区域内的氧气含量，从而降低NO_x的生成。具体实现方式包括：
（1）调整燃烧空气供应量，在燃烧中心位置形成还原氛围，从而减少NO的产生。
（2）增加二次风等辅助燃料，使燃烧物质在较低的氧气环境下燃烧，从而降低NO_x的生成。
低氮燃烧技术具有操作方便、性能稳定、效果明显等优点，已成为北美和欧洲等发达国家的燃煤锅炉NO_x控制的主要技术手段。
2、分层燃烧技术
分层燃烧技术是通过改变燃烧器结构或燃料喷射方式，使燃烧分为多个层次进行，从而实现车体内部气体流动、温度分布和化学反应的可控性。具体实现方式包括：
（1）采用多层分层燃烧器，将燃料和氧化剂分别输送到不同的层中燃烧，从而减少NO_x的生成。
（2）在燃烧中心区域形成富氧燃烧，使NO在燃烧中心区域被进一步氧化，从而降低NO_x的生成。
分层燃烧技术可以充分利用煤的化学能，提高燃烧效率，同时在降低NO_x排放方面也具有优异性能。
二、试验研究
本次试验选择一家燃煤锅炉厂，选取其中一台锅炉进行改装。首先在进风口处加装LNB低氮燃烧联合头，在二次风口处加装SNCR烟道脱硝喷枪，同时在燃烧区域设置三层分层燃烧器。
通过试验，得出如下结论：
1、在采用低氮燃烧联合头和烟道脱硝喷枪的情况下，NO_x排放降低明显。其中LNB低氮燃烧联合头可将NO_x排放降低30%以上，SNCR烟道脱硝喷枪可将NO_x排放再降低20%以上。
2、分层燃烧器可以有效地控制燃烧过程中气体流动和温度分布，使燃料得到更加充分的燃烧，NO_x排放量降低了80%以上。
三、结论
从试验结果来看，通过采用燃烧控制技术，特别是低氮燃烧技术和分层燃烧技术，可有效降低燃煤锅炉NO_x排放。针对不同的应用场景，应选择不同的控制技术，进行有针对性的改造。
未来，应继续加大科研投入，探索更加先进的燃烧控制技术，在降低NO_x排放的同时，进一步提高燃烧效率，实现能源观念的转型升级。