火电厂减少氮氧化物生成的措施与分析

申请免费试用、咨询电话：400-8352-114

摘要：减少氮氧化物生成量一直是火电厂中重要的研究方向之一，低排放对于环境保 与人们身体健康都有着很大的好处。本文针对火电厂中降低生成方面，提出严格控制炉膛温度、空气合理分级、煤粉浓淡分离三项措施，并进行进一步的分析。 

关键词：火电厂；低排放；控制炉膛温度；空气合理分级；煤粉浓淡分离  abstract: reducing the nitrogen oxide has been one of the important research directions for the thermal power plant, and low emissions is good for the environment protection and people’s health. aiming at reducing theproduction in the power plant, this paper puts forward three measures of strictly controlling the furnace temperature, grading the air and separating the coal between dense and thin, and further does the analysis.  key words: power plant; low emission; control chamber temperature; air grading; pulverized coal dense thin separation  中图分类号：tm621文献标识码：a文章编号：2095-2104（2012）  的危害  在我国，空气中的含量相对较高，在空气中氧化并与水蒸气结合形成酸雨是其最大的危害之一。酸雨不仅会腐蚀建筑物、破坏森林，威胁人们的生活环境，还会引起一系列的疾病，如呼吸道炎症等。此外，是剧毒物质，达到一定浓度会使人中毒，威胁人们的安全，同时还会形成光化学污染。因此，控制的生成势在必行。火电厂作为的重要来源之一，有必要进行技术革新。  的生成机理  在火电厂燃料燃烧过程中，不可避免会生成。其中，根据生成原理的不同主要分为三种：热力型、快速型、燃料型。  2.1 热力型  热力型的生成主要是因为锅炉炉膛中温度过高，导致空气中的氮气与氧气反应生成。其主要方程式为：  2  由氮氧的化学性质可知，当温度超过1500k时，生成的量将会呈指数上升趋势，因此，控制温度是减少热力型的最有效方法。一般热力型生成量较大，占总生成量的20%左右。  2.2 快速型  快速型的生成机理至今为止仍未完全解决，一般可认为是氮与碳氢离子团在氧浓度较低的情况下发生反应，生成。快速型在一般情况下生成量很少，仅有5%左右，控制快速型的生成只需提供充足氧气，减少中间产物hcn、nh、ch等中间产物的生成即可。  2.3 燃料型  燃料型的生成主要是由于煤中一般含有0.5%—2%的氮，在燃烧时燃料中的氮会与氧气发生氧化反应生成。燃料型生成量往往很大，占总生成量的75%—80%左右。控制燃料型的关键在于控制氧气比例，燃料在缺氧状态下燃烧往往会生成较少的燃料型。  严格控制炉膛温度  炉膛温度与的生成有着很紧密的联系，经研究表明，温度超过1500k时，生成的量与炉膛温度的关系近似呈指数曲线，也就是说一旦炉膛温度过高，生成的量将会达到一个惊人的高度，对环境及人身健康方面的危害十分严重。因此，严格控制炉膛温度是减少热力型生成量的最重要措施。  控制炉膛温度可分为预防和运行期间调节两个方面。保证换热器表面清洁是预防炉膛超温的有效手段之一，在换热器表面清洁的条件下，换热器能够正常工作，炉膛中燃料燃烧产生的热量能够被及时带走，因此炉内不会超温，热力型能够得到较好的控制。因此，应对水冷壁、过热器等受热面定期检修，避免水冷壁结渣、过热器积灰结垢等现象。此外，选用高挥发分的煤种也能够有效预防炉膛超温，挥发分较高的煤受热后能够产生大量可燃气体，有助于燃烧，因此能够在较低的温度下稳定燃烧，有利于降低炉膛温度，防止热力型生成。  在锅炉运行期间，采用加快烟气流速、乏汽回炉等方法也能够有效调节炉膛温度，降低热力型的生成。  空气合理分级  空气合理分级是低燃烧技术的核心，这不仅能够降低热力型的生成，也能够降低燃料型的生成。空气合理分级已经逐渐应用于国内外新建或新改造的电站中，对于保护环境，降低排放量有着很大的贡献。  空气合理分级主要体现在水平方向上的分级，其实质在于通过合理的结构达到延缓空气与燃料混合时间的目的，使燃料在燃烧过程中形成富燃料区和富氧区。  由于燃料与空气的混合被推迟，在靠近燃烧器喷嘴的区域氧气量较少，形成富燃料区，此时燃料浓度很高，氧气含量低，燃烧区域呈现还原性气氛，燃料中的氮得不到氧气的氧化，无法形成，因此可有效减少燃料型的生成量；在离燃烧器喷嘴较远的区域燃料与过量空气混合燃烧，形成富氧区，由于燃料浓度较低，空气过量，燃料燃烧生成的热量较少，冷空气较多，因此该区域的温度较低，远远低于1500k，因此生成的热力型量很低，达到减少热力型生成量的目的。  煤粉浓淡分离  煤粉浓淡分离作为一项较新的技术已经在电厂中有所应用，wr型火焰燃烧器就是利用了煤粉浓淡分离，达到了减少生成、稳定燃烧等目的。  煤粉浓淡分离也是控制生成的一项重要措施，其原理类似于空气分级。以wr型火焰燃烧器为例，煤粉经过弯管处由于惯性分离成浓淡两股气流，上部为浓煤粉气流，下部为淡煤粉气流。浓煤粉气流燃烧时形成富燃料区，呈现还原性气氛，能够有效抑制燃料型的生成；淡煤粉气流燃烧时形成富氧区，温度较低，能够有效抑制热力型的生成。  总结  氮氧化物的低生成量与低排量一直是火电厂的重要课题之一，由于快速型生成量极小，可以忽略不计，本文主要研究控制热力型和燃料型的措施。严格控制炉膛温度能够从根本上减少热力型；空气合理分级通过控制空气的配比来同时减少热力型和燃料型；煤粉浓淡分离则是通过控制煤粉配比来形成富氧区和富燃料区，减少热力型和燃料型的生成。因此，通过严格控制炉膛温度、空气合理分级、煤粉浓淡分离三项措施能够很好地达到降低火电厂生成量的目的，有效地保护了环境和人们的身体健康。  参考文献  樊泉桂 锅炉原理