《某电厂空气分级低NOx燃烧技术改造开题报告》.doc

中国计量学院 毕业设计（论文）开题报告 学生姓名： 王文婷 学 号： 0600203202 专 业： 热能与动力工程 班 级： 06热能2班 设计（论文）题目： 某电厂空气分级低NOx燃烧技术改造 指导教师： 凌忠钱 讲师 二级学院： 计量测试工程学院 2010 年 3 月 28 日 开题报告 课题的背景和意义 煤炭工业是支撑我国国民经济发展的重要基础工业，经过几十年的发展， 已经有了雄厚的基础。据专家预测，在我国未来一次能源消费中煤炭仍将占到主导地位，即使到2050年，煤炭在我国一次能源消费结构中的比，列也不会低于35％，届时，煤炭消费量仍将达到20多亿吨。煤炭在我国一次能源消费结构中占70%以上，是我国主要能源形式，燃煤电站、工业锅炉和工业炉窖是三大煤耗主要设备，除电站锅炉外，全国目前约有55万台燃煤工业锅炉和炉窑，而其中又以层燃工业锅炉（主要是链条锅炉，占总量60%以上）为主，量大面广，耗煤量约占全国年耗煤总量的1/3。 2005年我国发电用煤约占总产煤量的53.6％，预计~2OlO年煤炭总产量的67％以上将用于发电。这就决定了我国电站建设是以燃煤机组为主，大气中污染也将以燃煤型污染为主要特征。燃煤锅炉排放的烟气中含有大量的NOx (包括NO、NO2、N2O3、N2O等)，NOx的排放给自然环境和人类生活带来了严重的危害：①对人体的致毒作用；② 对植物的损害作用；③是酸雨、酸雾的主要原因之一；④ 与碳氢化合物形成光化学烟雾；⑤参与臭氧层的破坏[1]。 随着电力建设的迅速发展，氮氧化物的排放日益严重，1999~2004年，我国火电NOx排放总量增加2357万吨，几乎是1987~1998年间NOx增长量的总和。2005年，我国氮氧化物排放总量为1800万吨左右，其中火电厂NOx排放比例在50％以上。如不进一步采取有效的 NOx排放控制措施，预计到2020年，氮氧化物排放量将达到2900万吨，而且火电厂NOx排放将超过SO ，因此控制火电厂NOx 排放对缓解我国氮氧化物不断增长的趋势至关重要。 由于NOx在煤的燃烧产物中生成复杂，且其对人类乃至整个生态系统的危害大，对其排放量的控制已引起全球范围内的普遍重视，绝大多数国家和地区都制定了较严格的限制NOx排放的法规和标准，中国也于1996年8月开始实施650 mg／Nm３的排放指标规定。近二、三十年来，欧美日等发达国家一直在致力于研究降低NOx的燃煤技术。如前苏联的高浓度给粉技术、日本三菱重工的PM型燃烧器、美国B＆W公司的PAX燃烧器和DRB-XCL双调风旋流燃烧器及德国SM公司SM型旋流燃烧器等都处于世界领先地位。这些技术措施和硬件设备有一个共同特点，改变燃烧器结构和配风，组织浓淡燃烧和分级燃烧。中国近十几年也开始注重研究适合国情的低NOx控制技术，各科研院所及高校在借鉴国外先进技术经验的同时，积极开展试验研究，为促进国民经济发展和改善生态环境具有重要的现实意义。 国内外研究现状 电站锅炉中NOx生成途径有瞬问型、热力型和燃料型3种类型。瞬间型NOx一般在富燃料碳氢火焰中占优，而在煤粉燃烧中其排放量仅占总量的5％；热力型NOx是空气中的 在高温下氧化形成的，与燃烧区域的温度水平和氧浓度有关。一般煤粉炉固态排渣燃烧方式下，当过剩空气系数小于0.95，和温度小于1 500℃时，热力型NOx可以忽略不计；燃料型NOx是由燃料中含氮化合物在燃烧过程中进行热分解而进一步氧化生成，与燃料特性以及锅炉运行状况关系密切，在电站锅炉NOx排放占主导地位，约为80％-90％[2]。 电站锅炉NOx排放控制技术可分为一次燃烧控制措施(如低NOx燃烧器、O FA、燃料再燃烧等) 及二次烟气净化措施(SCR、SNCR及组合型SCR SNCR )。降低NOx排放的首选燃烧控制，当采用燃烧控制措施还不能满足排放标准时，就需要安装烟气脱硝装置。近年来关注的焦点集中在一次燃烧控制措施的研究与开发。一次燃烧控制措施主要包括燃烧优化，炉内空气分级(燃烧器上部燃尽风OFA 或二级燃烧)，燃料分级(部分燃烧器停运、燃料浓淡分离、燃料再燃烧或三级燃烧)，烟气再循环以及低NOx燃烧器。 采用一次燃烧措施控制NOx的排放有效可行。燃煤锅炉排放的NOx可分为三类，分别是燃料型NOx、热力型NOx和快速反应型NOx。其中，快速反应型NOx所占比例很小，燃料性N