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(yù)熱器前抽取一部分低溫?zé)煔庵苯铀腿霠t內(nèi),或與一次風(fēng)或二次風(fēng)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(jìn)而降低了NOx的排放濃度,。從空氣預(yù)熱器前抽取溫度較低的煙氣,通過再循環(huán)風(fēng)機(jī)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(shí)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(yàn)表明,煙氣再循環(huán)率為15-20%時(shí),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(duì)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(dāng)采用更高的煙氣再循環(huán)率時(shí),燃燒會(huì)不穩(wěn)定,未完全燃燒熱損失會(huì)增加。另外采用煙氣再循環(huán)時(shí)需加裝再循環(huán)風(fēng)機(jī)、煙道,還需要場(chǎng)地,增大了投資,系統(tǒng)復(fù)雜。對(duì)原有設(shè)備進(jìn)行改裝時(shí)還會(huì)受到場(chǎng)地的限制。
煙氣再循環(huán)法可在一臺(tái)鍋爐上單獨(dú)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(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)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(jìn)入爐膛的。從燃燒的角度看,燃燒器的性能對(duì)煤粉燃燒設(shè)備的可靠性和經(jīng)濟(jì)性起著主要作用。從NOx的生成機(jī)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(jì)的燃燒器結(jié)構(gòu)以及通過改變?nèi)紵鞯娘L(fēng)煤比例,可以將前述的空氣分級(jí)、燃料分級(jí)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(dāng)降低著火區(qū)的溫度達(dá)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(yīng)用,世界各國的大鍋爐公司,為使其鍋爐產(chǎn)品滿足日益嚴(yán)格的NOx排放標(biāo)準(zhǔn),分別開發(fā)了不同類型的低NOx燃燒器,可達(dá)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(jí)、燃料分級(jí)和煙氣再循環(huán))等組合在一起,構(gòu)成一個(gè)低低NOx燃燒系統(tǒng)。
7 液態(tài)排渣爐的低NOx燃燒
目前旋風(fēng)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(yùn)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(shí),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(fēng)或二次風(fēng)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(fēng)。當(dāng)采用煙氣再循環(huán)并取三次風(fēng)份額為20%時(shí),鍋爐的NOx排放量可降至1000mg/Nm3以下。
c) 使用細(xì)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(jí)燃燒的特點(diǎn),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(jí)燃燒時(shí),可降低50%。
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