电站燃煤锅炉低NOX燃烧技术.pdf

电站燃煤锅炉低NOX燃烧技术 一、煤粉燃烧过程中NOX 的生成途径 煤粉燃烧过程中所生成的氮氧化物主要是NO和NO ，通常把这 2 两种氮氧化物合称为NOX 。其中NO约占95% 以上。煤粉燃烧过程中 因NOX 的生成机理不同可分为热力NOX 、燃料NOX和快速NOX 。 q 热力NO ：热力NO 是燃烧用空气中的N 在高温下氧化而生成的氮 X X 2 氧化物。 q 燃料NOX ：燃料NOX 是燃料中的有机氮化合物在燃烧过程中氧化形 成的氮氧化物。 q 快速NO ：快速NO 是碳氢化合物在燃烧时分解的中间产物与N 反 X X 2 应得到。 在煤粉的燃烧过程中，燃料NOX 约占70~90% ，热力NOX 约占 10~30% ，快速NOX所占比例5%，通常被忽略。 1． 影响热力NOX 生成的主要因素 q 热力NO 起源于空气中的N ，主要是在1800K 以上的高温区产生，其化 X 2 学反应为 N + O = NO + N 2 N + O = NO + H 2 上述反应在高温下的特点是正反应速度比逆反应速度快，且与反应 温度、反应时间和O 的浓度成正比，因此影响热力NO 生成有 2 X Ø 温度：在燃烧过程中，温度越高，生成的 NOX量越大。煤粉锅炉中的燃烧温度通常 高于1500℃，因此易产生较多的NOX 。 Ø 过剩空气系数：由于O 的浓度对热力NO 2 X 有直接的影响，因此过剩空气系数a对 NOX 有着明显的影响。在煤粉锅炉燃烧过 程中，当a=1.1~1.2范围时，NOX 的生成量 最大，而偏离这个范围时，NOX 的生成量 会明显减少。 Ø 时间：当N和O处于高温区的时间越长，N 和O 的反应越充分，则生成的NOX越多。 2 ．影响燃料NOX 生成的主要因素 煤中的含氮量约在0.4~3% ，这些氮在燃烧中被分解后释放，形成NH 、 i HCN等中间产物，通过与OH 、O 、O 等进行反应，一部分转换为NO ，其余的还 2 原成N 。因此，燃煤中的含N量越高，燃烧过程中煤中N转化为NO 也就越多。 2 X Ø 由于燃料氮在较低的温度下分解，所以 燃料NOX 的生成对温度的依赖性比较低。 Ø 研究表明，当燃料过浓时，即当量比f较 大时，燃料氮向NO 的转化率减小，在 f=1.4 时达到最小值。 Ø 煤粉燃烧过程中生成的燃料NOX源于煤 中挥发分所含氮和焦炭所含氮，焦炭中 的氮向NOX 的转化率很低，主要还是挥 发分中的氮燃烧生成NOX 。 挥发分NOX 的多少，将具体取决于下述三个因素： q着火区段中