文档介绍：试述锅炉燃烧器改造的节能减排效果
试述锅炉燃烧器改造的节能减排效果
摘要:介绍锅炉燃烧器改造的节能减排过程中NOX 生成的机理, 针对国产锅炉结构特点对燃烧器进行改造, 同时根据节能减排要求, 采用降低NOX 的燃烧技术进行工程应用,同时解决电站锅炉出现的如燃烧器易烧损、锅炉水冷壁高温腐蚀、炉渣可燃物含量偏高等问题。通过试验测量燃烧器改造的效果, 数据表明确实达到了节能的效果, 减少了NOX 排放, 保护了生态环境, 具有较高的经济价值和社会价值。
关键词: 节能减排; 降NOX 改造; 燃烧器
中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:
我国火力发电占全国发电量80% 以上, 在电力生产的过程中有大量的污染物产生, 而SO2 和NOX 对环境污染影响较大[ 1], 同时我国对电厂尾气排放的限制越来越严格, 且环保收费逐渐提高, 电厂很有必要进行排放物的减排及无害化技术处理。由于NOX 在煤的燃烧过程中生成复杂, 且其对人类乃至整个生态系统的危害较大, 对其排放量的控制应高度重视。根据已经制定的较严格限制NOX排放的法规和标准, 结合国产1021 t/h锅炉结构及生产实际情况, 进行燃烧器技术改造和燃烧技术适度结合的工程应用, 并监测其效果。
1 国产1021t /h锅炉技术概况
铁岭发电有限公司机组锅炉为哈尔滨锅炉厂引进美国CE公司技术, 自行设计制造的亚临界压力、一次中间再热、自然循环汽包炉。采用单炉体负压炉膛, 倒U 型布置, 锅炉型号为HG - 1021 /- YM4。锅炉采用四角布置的切向摆动式燃烧器, 燃烧过程中形成逆时针旋转火焰, 该燃烧器采用了宽调节比燃烧技术, 浓淡两相燃烧, 使燃烧比较稳定。
2 燃煤锅炉NOX 的生成机理
煤燃烧过程中产生的NOX, 按其在燃煤锅炉中形成的机理分为3种: 热力型NOX、燃料型NOX 和快速型NOX。其中快速型NOX 所占比例很小, 占总含量的5%以下; 热力型NOX 约占25% , 燃料型NOX 约占70% 等[ 2] 。热力型NOX 的生成。空气中的N2 在高温下氧化是通过一组不分支的连锁反应进行的。在高温下总生成:N2 + O2 2NO ¹2NO+ O2 2NO2 º前面的反应是在高温下与氧原子进行的, 在炉膛的燃烧中心所生成的NO, 是排向大气中NOX的主要部分。在&
ordm; 反应方程中NO 在排向大气流动的过程中逐渐被氧化成NO2, NO2 的浓度是随着炉膛中的温度和氧浓度的增加而增加的。热力型NOX 的生成速度及排量与燃烧温度有很大的关系。燃烧温度越高, 生成量越大; 氧气浓度越高, 生成量也越大。煤中的氮成分大部分在挥发份析出后氧化生成NOX。留在煤焦中剩余的母氮可以通过异相反应氧化生成NOX。我们采取的主要措施是降低氧浓度, 降低燃料型NOX 的形成。
图1 燃烧过程中燃料温度的变化
快速型NOX 的生成。快速型NOX 是碳氢化合物燃料在燃料过浓区域的火焰面上生成的。通过以上的生成机理可知: 一般来讲煤粉火焰温度不太高, 尤其是固态排渣锅炉, 炉膛温度不可能太高, 以防结焦渣[ 3] 。而热力型NOX 的生成主要取决于火焰温度和风煤比。热力型NOX 只在燃料富氧燃烧时生成, 而且温度超过1