通过调整锅炉燃烧控制氮氧化物的排放

通过调整锅炉燃烧控制氮氧化物的排放

韩鹏帅 黄宇伦

华能武汉发电有限责任公司 湖北 武汉 430000

摘要：当前我国越来越重视经济建设与环境建设的协调发展，实行可持续的发展战略。在我国不断发展的过程中，保护环境逐步成为非常重要的一项任务。燃煤电厂在进行生产的过程中会排放大量的氮氧化物。这些氮氧化物会对大气产生直接污染，影响人们的身体健康，同时对生态环境产生非常严重的破坏，是需要进行重点控制的一种污染物。在对 氮氧化物进行治理的过程中，需要采取有针对性的方式对张烧锅炉进行控制，使燃煤电厂污染物的排放量减少。

关键词：燃烧调整；一氧化碳；影响；锅炉效率

近年来我国环保排放标准逐渐趋严，在燃煤电厂排放的大气污染物中，氮氧化物因为对生态环境会造成严重破坏，所以成为火电厂重点控制排放指标之一。因此，通过对锅炉燃烧调整来减少燃煤电厂氮氧化物的排放污染物刻不容缓。

1氮氧化物的生成机制

煤粉在燃烧过程中会生成三种类型的氮氧化物：一是热力型氮氧化物，热力型氮氧化物，是空气中的氮气与氧气在高温下反应生成的。温度对热力型氮氧化物，的生成具有决定性作用。随着温度的升高，并且达到1500℃以上时，热力型的氮氧化物，生成速度迅速增大，热力型氮氧化物,占到总生成量的25号~35号。二是燃料型氮氧化物x，燃料型氮氧化物。是燃料中的氮化合物在燃烧过程中发生热分解，并进一步氧化而生成的。当燃料中氮的热分解温度低于煤粉燃烧温度，在600~800℃时，就会产生燃料型氮氧化物，而且燃料型氮氧化物，生成不仅与火焰附近氧浓度有关，还与燃烧温度相关。一般燃料型氮氧化物。占到总生成量的75号~90号。

2 影响氮氧化物.生成的因素及分析

2.1过量空气系数

氧量与氮氧化物之间的运行曲线发现随着锅炉氧量的升高，脱硝入口氮氧化物，也随之增加，锅炉氧量降低，脱硝入口氮氧化物，也随之降低。这是因为，富氧燃烧可以使煤粉充分燃烧，有效降低化学不完全燃烧损失，但是由于炉内主燃烧区域的氧量增多，锅炉燃烧加强，炉膛火焰中心温度升高，热力型氮氧化物排出量增加。在CO生成量在允许范围内尽量保证锅炉在较低的氧量范围内工作，一方面降低了锅炉总风量，降低了煤耗，另一方面降低了脱硝入口氮氧化物，的浓度，减轻了氨区耗氨的压力，也能保证环保参数不超限。

2.2磨煤机运行方式的影响

改变磨煤机运行方式与氮氧化物之间的运行发现氮氧化物生成量与磨煤机运行方式的改变有很大的关系，通过脱硝入口氮氧化物曲线来看，当ABDEF(AD为下层磨，BIE为中层磨，CE为上层磨)磨煤机运行时，脱硝入口氮氧化物，浓度较低，在进行CIE磨切换时，脱硝入口氮氧化物，大幅上升后并保持。这是因为，在启动C磨煤机(上层磨)时，由于大量的一次风进入炉膛，造成锅炉氧量在短时间内快速增加，脱硝入口氮氧化物，浓度也大幅度上升。在停运中层E磨时，脱硝入口氮氧化物，还是维持在较高的水平，通过分析，上层磨运行时，一方面是由于煤粉着火位置更接近火焰中心，炉内局部热负荷较高，产生的氮氧化物。必然会升高，另一方面是燃尽风与主燃烧器还原区高度降低，对于氮氧化物，还原所需的空间不够，没有实现较好的氮氧化物，还原作用。因此，在磨煤机运行方式上，要合理安排磨煤机组合方式，应尽量避免停运中、下层磨煤机。

2.3锅炉配风影响

通过倒宝塔和正宝塔配风对比后，发现锅炉氮氧化物，排放量会有非常大的变化。试验表明，采用倒宝塔配风会有效降低锅炉氮氧化物，排放量，而采用正宝塔配风时锅炉氮氧化物，排放量会升高。这是因为采用倒宝塔配风方式，因主燃烧区域的二次风挡板关小，使得此区域氧量相对较低，形成富燃料区，由于煤粉燃烧不是很充分，火焰温度不高，从而有效的抑制了热力型氮氧化物和燃料型氮氧化物的生成；而在燃烧器区域上部，送入过量的空气，形成富氧区，有助于煤粉燃尽，由于上部主要是燃尽区，火焰温度相对较低，即使该区域氧量比较大，氮氧化物.的生成量也不会增大，因此，总的氮氧化物，排放量比较低；采用正宝塔配风方式，锅炉的主燃烧区域二次风挡板开大，风量从炉膛燃烧区域下部送入，使得主燃烧区域氧量比较大，煤粉燃烧比较充分，而且火焰温度也相对较高，从而使热力型氮氧化物和燃料型氮氧化物的生成量增加，总的氮氧化物，排放量也就增大。

2.4 燃煤煤质影响

在燃用高灰分煤种时，脱硝入口氮氧化物，浓度会大幅升高。通过分析发现在锅炉燃用高灰分煤种时，磨煤机难磨系数增大，如果在保证煤粉细度不变的情况下，磨煤机运行电流会大幅升高，石子煤排放量也会持续增多，在运行中防止磨煤机堵磨事件发生，通常要开大磨煤机热风调节门来增大磨煤机的通风量。由于磨煤机热风调节门逐渐开大，磨煤机出口温度也会逐渐上升，磨煤机冷风调节门在投自动的情况下，逐渐开大参与调节，来控制磨煤机出口温度，由于磨煤机冷风门的开启，磨煤机通风量增加，所以进入锅炉锅炉总风量会增加，这样必然会导致脱硝入口氮氧化物，大幅度上升。所以在运行中最好避免燃用高灰份煤种，如果无法避免，切不可六台磨煤机全部燃用高灰份煤种，应合理地进行各台磨煤机配煤掺烧，一是可以有效地降低脱销入口氮氧化物，的生成，二是可以有效地降低磨煤机磨辗及磨盘的磨损量，延长磨煤机运行小时数。

3 降低锅炉燃烧调整氮氧化物排放的分析

3.1 合理布置锅炉整体结构

一般情况下，为了减少氢氧化合物的排放量，一般采用单炉膛、尾部双烟道配置的锅炉。这种锅炉需要调整布置成为x型，在燃烧过程中还要进行特殊设置，确保前后可以对冲燃烧。

3.2 锅炉燃烧调整对氮氧化物的影响

锅炉燃烧调整会对氮氧化物的排放量产生较大的影响，主要集中于一下几个方面：第一，风速。改变锅炉内部的吹风速度，产生的氮氧化合物会随着风速的增大而增大，因为风速过大会产生空气的回流，造成氮氧化合物的生成和排放。第二，锅炉负荷。锅炉负荷是指在排风量、氧气浓度以及燃料温度等方面对于氮氧化合物排放量的影响。一般情况下来说，降低锅炉负荷，会使锅炉中心温度降低，进而减少锅炉内保产生的氮氧化合物的排放量。但是同时也要控制空气系数，避免燃料型氮氧化合物排放的增多。

3.3 降低锅炉燃烧调整氮氧化合物排放量的措施

首先，需要控制锅炉通风的风种类型，尽量减少一次风同时增加二次风管的排放，由此增加锅炉内部氧气的含量，使燃料能够充分进行燃烧，减少氮氧化合物的生成和排放。其次，要严控锅炉内部氧气的浓度。虽然氧气越多，锅炉内部燃烧越充分，但是燃烧充分会使锅炉内部温度急剧上升，由此增加燃烧型氮氧化合物的排放。最后，要注意控制燃烧煤粉的粗细程度。在投入锅炉内部燃烧的过程中，将煤粉的粗细程度控制在15%左右。

结束语

锅炉燃烧调整关乎锅炉企业的环境保护效益，过量氮氧化合物的排放，会给环境保护带来严重污染。随着环境保护意识的不断增强，各个燃煤企业都应该采取积极措施，主动调整锅炉燃烧的模式和各项参数，从源头上减少氢氧化合物的排放，进而承担起企业的环境保护责任，也能促进企业长久的绿色发展。

参考文献

[1]李强.浅析锅炉燃烧调整对氮氧化物排放的影响[J].通讯世界，2019,26(03)：294-295.

[2]吴剑恒，何宏舟，俞金树.燃烧调整对中温分离循环流化床锅炉氮氧化物排放浓度的影响[J].福建建材，2014(12)：1-4.