摘要：随着我国绿色发展理念的落实，社会行业发展中对环保设备和技术的应用愈加广泛，而在火电厂的传统锅炉运行过程中，往往会产生大量的氮氧化物，给生态环境带来巨大的破坏，给人们的身体健康带来严重的不利影响。而随着我国科技的发展，低NOx燃烧器逐渐在电厂中得到了广泛应用，大大降低了锅炉运行过程中氮氧化物的产生量。本文对低NOx燃烧器在火电厂中的应用进分析，并对其工作原理和应用要点就行分析。
关键词：低NOx燃烧器；氮氧化合物；电厂；应用
随着我国绿色发展模式的不断深入，社会行业发展中对各种环保型技术以及设备的应用逐渐提升，为各种低污染型设备的发展带来了巨大契机。而在电厂的低污染发展过程中，降低锅炉燃烧时所产生的大量氮氧化物（以下用NOx表示）已经成为了其主要的环保理念落实体现，而低NOx燃烧器的应用就为电厂的环保运提供了可能，通过低NOx燃烧器的使用，就能够有效降低电厂锅炉运行过程中的污染物的产生，落实生态环保理念。
一、低NOx燃烧器在电厂中应用的意义
在我国社会经济高速发展的时代背景下，人们对电力资源的需求不断上升，给电力发展提供了契机，也导致电厂NOx排放污染问题愈加严重。而随着我国可持续发展战略的落实，绿色发展成为了当前社会活动中各行业发展的重要指导理念，保护生态环境成为行业发展的必然选择。鉴于此，电厂应对锅炉运行产生的NOx的情况进行减排处理，减少对大气环境产生的破坏。而低NOx燃烧器应用为电厂锅炉低NOx排放运行提供了机遇。通过低NOx燃烧器在电厂中的应用，能够有效降低电厂发电过程中NOx的产生量，避免了传统锅炉运行中各种类型的NOx的产生，降低了电厂发电过程中的污染问题，是推动新时期电厂科学化发展的重要举措[1]。同时，低NOx燃烧器低能效的优点，也能够降低电厂运行损耗，实现经济效益的提升。
二、低NOx燃烧器的应用机理和类型
低NOx燃烧器作为新时期电厂环保发展中重要的应用设备，其机理是电厂运行的技术依据，也是推动电厂实现新时期战略指导思想科学化发展与进步的基础。在传统的电力燃煤锅炉运行中，煤料燃烧产生大量的NOx，其中主要有NO以及NO2，统称NOx。而锅炉运行中NO产生的来源主要是两个方面：其一是煤料在燃烧过程中对助燃空气中的氮元素产生氧化现象，形成NO；其二是燃烧过程中对煤料中所含氮化物的燃烧分解后氧化，形成NO。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在电厂的锅炉运行中，NO的主要来源是助燃空气中氮化物氧化而形成的，因此也将这种方式形成的NO称之为“热反应NO”，而燃料中氮化物燃烧分解后氧化形成的NO也称之为“燃料NO”。从燃烧的角度看，燃烧器的性能对煤粉燃烧设备的可行性和经济性起着主要作用。从 NOx 的生成机理看，占 NOx 绝大部分的燃料型 NOx 是在煤粉的着火阶段生成的，因此，通过特殊设计的燃烧器结构以及通过改变燃烧器的风煤比，可以将前述的空气分级、燃料分级和烟气再循环降低 NOx 浓度的大批量用于燃烧器，以尽可能地降低着火氧的浓度适当降低着火区的温度达到最大限度地抑制 NOx 生成的目的。而低NOx燃烧器的主要功能就是降低锅炉运行过程中氮氧化物的排放，降低NO对自然环境的污染，低NOx燃烧器在电厂中的应用机理主要就是在锅炉运行过程中，锅炉中燃料含有氮化物的热分解温度与煤粉的燃烧温度相比较是较低的，在锅炉运行过程中炉膛温度达到600℃-800℃时，就会将燃料中的氮化物氧化生成NOx，而NOx中主要的部分组成也分为挥发份NOx以及焦炭NOx，但是在挥发份的NOx之中，热解产物主要成分是以HCN为主的，是由挥发份中的N转化形成的，而HCN在O2的氧化作用下，形成NO，也能够将NO还原成N2，使锅炉燃料焦炭中的 N也能够直接转化为NO。低NOx燃烧器就是在这种情况下，通过燃料的再燃，实现对NOx的还原，将NO与煤粉通过热解析的方式，解析出由CH、CH2、CH3共同组成的碳氢基团，再加上燃料焦炭本身的还原反应，就实现了电厂锅炉运行过程中NOx产生量的降低与减少[2]。在低NOx燃烧器中进行NOx降低时，其主要的反应流程包括了一次热解、二次热解、氧化以及还原等四个流程，最终实现了锅炉运行中NOx产量的降低。
现阶段低NOx燃烧器主要分为六种类型，其中包括了以分级燃烧原理设计而成的阶段式燃烧器、通过对助燃空气压头的充分利用，将锅炉运行中产生的燃烧烟气吸回，进入燃烧器，再通过与空气混合燃烧而制作成的自身再循环燃烧器、过浓燃烧与过淡燃烧相结合而形成的浓淡型燃烧器、分解燃烧火焰进行过淡燃烧的分割火焰型燃烧器、缩短烟气高温燃烧时间的混合促进型燃烧器以及在预燃室中降低燃烧过程中氧气含量的贫氧燃烧方式机理生产的低NOx预燃室燃烧器等，都能够起到较好的降低NOx的效果，对于电厂的科学化发展有着重要的影响意义。
三、低NOx燃烧器的在电厂中的应用要点
第一，选择低N燃料。在电厂的发电过程中，想要实现氮氧化物排放量的降低，首要注重对燃料的选择与控制，选择低氮含量燃料，可进一步降低氮氧化物的产生与排放，通过燃烧器与燃料的双重革新，提升电厂运行的科学性。同时，还可以通过对燃料的预处理，将传统高氮燃料转化成低氮燃料，与低NOx燃烧器相互促进，最大限度降低电力锅炉运行中NOx的产生。
第二，降低燃烧中助燃空气过剩系数。在电厂锅炉运行中NOx产生的主要来源燃料的热反应产生的NO。在电厂进行低NOx燃烧器应用时，要充分发挥低NOx燃烧器的工作机理，对锅炉燃烧过程中空气过剩系数进行控制，避免锅炉燃料燃烧过程中过浓燃烧情况的发生，通过不断降低燃料周围空气中氧浓度的方式，降低燃烧中NOx的产生。
第三，降低锅炉温度峰值，减少“热反应NO”的产生。锅炉的温度峰值过高，在炉膛内过剩空气较少的情况下，一旦锅炉炉膛内的温度峰值过高，就会使燃料和空气中氮化物在高温情况下迅速被氧化，形成氮氧化物。因此，通过低NOx燃烧器就能够实现对锅炉炉膛内温度峰值的控制，在炉膛内过剩空气较少的情况，通过降低炉膛温度峰值的方式，减少“热反应NO”的生成。
第四，炉膛氧气浓度较低的情况下，延长可燃物在炉膛内火焰前峰和反应区的滞留时间。当炉膛内的氧气含量较低的情况下，通过对可燃物在火焰前峰和反应区滞留时间延长，也能够有效降低低NOx燃烧器中NO的生成量。NO形成的主要原因是氮化物在燃烧过程中的氧化反应，而当炉膛内的氧气浓度较低时，氮氧化物的生成量就会减少，这也是低NOx燃烧器降低NOx的主要方式之一。
四、结束语
在绿色发展理念的指引下，电力企业科学化发展就必须降低锅炉运行过程中的NOx排放量，而低NOx燃烧器的应用可有效降低锅炉燃烧过程中NOx的产生，对于降低NOx排放量，落实国家生态环境保护工作有着重要意义，是推动电力工业贯彻绿色发展理念的重要举措。
参考文献：
[1] 孙中华. 电厂锅炉应用低氮燃烧器节能效果分析[J]. 石油石化节能，2017，7（8）：48-51.
[2] 卢爱玲. 某电厂锅炉低NOx燃烧改造技术论证[J]. 电站系统工程，2017（3）：40-42.
[3] 黄进焕，李玖重，孙志钦，等. 新型低氮燃烧器试验研究[J]. 炼油技术与工程，2017，47（11）：52-54.
论文作者:马波勇
论文发表刊物:《云南电业》2019年7期
论文发表时间:2019/12/13
标签：电厂论文; 燃烧器论文; 锅炉论文; 燃料论文; 过程中论文; 炉膛论文; 氮化物论文; 《云南电业》2019年7期论文;