4 煙氣再循環(huán)
目前使用較多的還有煙氣再循環(huán)法,它是在鍋爐的空氣預熱器前抽取一部分低溫煙氣直接送入爐內(nèi),或與一次風或二次風混合后送入爐內(nèi),這樣不但可降低燃燒溫度,而且也降低了氧氣濃度,進而降低了NOx的排放濃度,。從空氣預熱器前抽取溫度較低的煙氣,通過再循環(huán)風機將抽取的煙氣送入空氣煙氣混合器,和空氣混合后一起送入爐內(nèi),再循環(huán)煙氣量與不采用煙氣再循環(huán)時的煙氣量之比,稱為煙氣再循環(huán)率。
煙氣再循環(huán)法降低NOx排放的效果與燃料品種和煙氣再循環(huán)有關(guān)。經(jīng)驗表明,煙氣再循環(huán)率為15-20%時,煤粉爐的NOx排放濃度可降低25%左右。NOx的降低率隨著煙氣再循環(huán)率的增加而增加。而且與燃料種類和燃燒溫度有關(guān)。燃燒溫度越高,煙氣再循環(huán)率對NOx降低率的影響越大。
電站鍋爐和煙氣再循環(huán)率一般控制在10-20%。當采用更高的煙氣再循環(huán)率時,燃燒會不穩(wěn)定,未完全燃燒熱損失會增加。另外采用煙氣再循環(huán)時需加裝再循環(huán)風機、煙道,還需要場地,增大了投資,系統(tǒng)復雜。對原有設(shè)備進行改裝時還會受到場地的限制。
煙氣再循環(huán)法可在一臺鍋爐上單獨使用,也可和其它低NOx燃燒技術(shù)配合使用,可用來降低主燃燒器空氣的濃度,也可用來輸送二次燃料。需進行技術(shù)經(jīng)濟比較。
5 低NOx燃燒器
煤粉燃燒器是鍋爐燃燒系統(tǒng)中的關(guān)鍵設(shè)備。不但煤粉是通過燃燒器送入爐膛,而且煤粉燃燒所需的空氣也是通過燃燒器進入爐膛的。從燃燒的角度看,燃燒器的性能對煤粉燃燒設(shè)備的可靠性和經(jīng)濟性起著主要作用。從NOx的生成機理看,占NOx絕大部分的燃料型NOx是在煤粉的著火階段生成的,因此,通過特殊設(shè)計的燃燒器結(jié)構(gòu)以及通過改變?nèi)紵鞯娘L煤比例,可以將前述的空氣分級、燃料分級和煙氣再循環(huán)降低NOx濃度的大批量用于燃燒器,以盡可能地降低著火氧的濃度適當降低著火區(qū)的溫度達到最大限度地抑制NOx生成的目的,這就是低NOx燃燒器。低NOx燃燒器得到了廣泛的開發(fā)和應用,世界各國的大鍋爐公司,為使其鍋爐產(chǎn)品滿足日益嚴格的NOx排放標準,分別開發(fā)了不同類型的低NOx燃燒器,可達到NOx降低率一般在30-60%。
6 煤粉爐的低NOx燃燒系統(tǒng)
為更好地降低NOx的排放量和減少飛灰含碳量,很多公司將低NOx燃燒器和爐膛低NOx燃燒(空氣分級、燃料分級和煙氣再循環(huán))等組合在一起,構(gòu)成一個低低NOx燃燒系統(tǒng)。
7 液態(tài)排渣爐的低NOx燃燒
目前旋風爐、切向燃燒液態(tài)爐和U型火焰液態(tài)爐仍有大量設(shè)備在運行?,F(xiàn)代化的大型液態(tài)排渣爐主要是采用U型火焰燃燒方式。在不采取降低NOx的措施時,其Nox排放值一般均超過2000mg/Nm3,所以近年電站煤粉爐多傾向于固態(tài)排渣滬。其主要降低NOx的措施有:
a) 采用WS型低NOx燃燒器,并采用再循環(huán)煙氣和一次風或二次風混合以使著火區(qū)成為富燃料燃燒區(qū),可使NOx降低25%。
b) 增設(shè)三次風。當采用煙氣再循環(huán)并取三次風份額為20%時,鍋爐的NOx排放量可降至1000mg/Nm3以下。
c) 使用細顆粒煤粉
8 層燃爐降低NOx排放的方法
我國使用最普遍的層燃爐是鏈條爐。鏈條爐燃料層燃燒過程本身存在著類似于空氣分級燃燒的特點,其NOx排放比煤粉爐低得多,在450mg/Nm3以下??梢圆捎眠m用于煤粉爐的低NOx燃燒技術(shù)。如采用低過量空氣系數(shù),可降低20%;如在除塵器后將再循環(huán)煙氣引入爐膛內(nèi),可降低20%;采用燃料分級燃燒時,可降低50%。
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