摘要：本文吸取了大部分关于低碳燃烧技术研究技术以及氮氧化物生成机理的文献，接下来对氮氧化物的生成机理进行详细论述，并对低碳燃烧技术的研究注意事项，改造方案等进行详细全面的介绍。
关键词：火力发电厂；氮氧化物生成机理；低碳燃烧技术；探究分析
引言
在化学研究过程中，氮氧化物包括:一氧化氮、二氧化氮、三氧化氮、一氧化二氮、三氧化二氮等，被称为NOx，在火力发电厂煤粉燃烧过程中，主要产生的氮氧化物制为一氧化氮和二氧化氮，这两种物质严重污染了我国环境，对我国环境造成了极大破坏。改革开放以来，随着我国重工业的快速发展，NOx的排放量也在迅猛增加，为了实现我国低碳环保，实现可持续发展的政策方针，改善发电厂燃料，降低NOx排放量是未来火力发电厂的发展趋势。
一、氮氧化物的生成机理分析
一般可将氮氧化物分为热离型氮氧化物和燃料型氮氧化物，但在一般空气中高温燃烧形成一氧化氮是非常复杂的，因此我们接下来主要探究燃料型氮氧化物的生成:首先，在火力发电厂的燃烧过程中氮氧化物的主要来源是其燃料，所产生的氮氧化物占排放总量的70%左右。其次，在火力发电厂中，一些含氮的化合物通过与空气的接触，从而形成一氧化氮、一氧化二氮等物质，在进行煤脱挥发份的过程中，随着空气中温度的升高，其挥发的程度逐渐加大，根据近几年资料显示当空气中的温度超过1300摄氏度时，燃料中的氮氧化物就会被抑制，避免生成。最后，根据研究数据表明，当火力发电厂的燃烧温度在800摄氏度以上时，氮氧化物产生主要来源于挥发份氮，在低于800摄氏度时氮氧化物主要来源于焦炭，除此之外，氮氧化物生成量还取决于煤倒挥发份含量。
二、控制氮氧化物技术分析
（一）第一次控制措施分析
控制氮氧化物的第一次控制措施是指，通过外界的各种技术手段，继而控制氮氧化物的生成，通常在火力发电厂中降低氮氧化物的一次措施主要有:采用低氮氧化物燃烧器、使用含氮量低的燃料、控制燃烧局部温度、控制燃烧区域内氧气浓度等等方式，从而来降低氮氧化物的生成。
（二）第二次控制措施分析
降低氮氧化物的第二次控制措施是指通过某种手段将已经生成的氮氧化物还原成氮气，从而使得排放出的氮氧化物程度降低，目前在我国火力发电厂采用这种措施的方法有催化还原法、燃料的分级燃烧技术等等。
三、目前我国的低氮燃烧技术分析
以下所讲述的三种方法是通过对目前我国火力发电厂实践研究得出的。除了以下提到的几种技术之外，对氮氧化物排放量影响较大的还有煤粉细度、炉膛容积热负荷以及其他各种因素，为考虑到改造成本以及其他可行性因素，下面不对这几种因素进行展开讨论。
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（一）改变燃烧过程中的空气系数
目前我国现有的低氮燃烧技术之一是通过改变燃烧中空气系数，这种技术是在保持锅炉、配风以及相对负荷保持不变的情况下，这种方法的原理是通过降低空气系数，空气内的氧气也会相对减少，从而产生低程度的氮氧化合物，与此同时也降低了燃料中氮与空气中氧的化合反应。但是风量系数的增加会导致燃烧效率的降低，两者是成反比关系的。因此，要经过多次实验，寻找到一个合适的空气系数来降低氮氧化合物。
（二）通过不断对试验进行调整
通过多次燃烧试验可以发现，当发电厂内的炉内温度增加时，产生的氮氧化合物更多，因此，保持炉内温度低温燃烧较为合适。目前我国很多火力发电厂采用的是两级分级燃烧，这种燃烧器的燃烧方法能有效减少氮氧化物，这样，用于燃烧部分的风量就会比正常所需风量少，与上一原理相同，能够有效减少氮氧化物的排放。
（三）燃烧过程中的低氧燃烧
低氧燃烧是指在火力发电过程中，利用烟气循环，从而使得在燃料燃烧过程中使，但离子处于一种游离状态，降低与氧气发生反应的概率，生成氮气，而不产生二氧化氮，一氧化氮等有害气体。
四、火力发电燃烧过程中低氮技术使用的注意事项
在火力发电过程中使用低氮技术应该注意以下几点:第一，在燃料运行过程中，要注意煤粉燃料的运行速度，防止对管道形成堵塞；第二，要注意对空气系数的控制空气系度过小会导致燃烧炉内出现还原性反应，形成一些渣体，影响炉内燃烧；第三，对于不同的燃料，要注意不同的空气系数，保证燃料的完全燃烧；第四，采用低氮氧化物燃烧器必然会使得燃烧炉内的效率降低，两者呈相反趋势，必须要在两者之间找到一个合适值，来满足两者的需求，除此之外，还可以通过改变对空气流动的分配以及燃烧器内的燃料、煤粉的细度等等来进行改善；第五，在保证空气系数以及低碳化合物技术的同时还要保证燃料的完全燃烧，这样在一定程度上也能够降低氮氧化合物的产生。
五、结语
综上所述，为了实现低氮燃烧技术，满足目前我国重工业的发展，必须积极吸取国外先进技术和经验，通过对发电厂燃料的改变、锅炉布置结构的变革等等来不断改良低氮燃烧技术。近几年来，无论是企业还是政府，对于煤炭质量的要求不断提高，因此低氮燃烧技术也必须加强对煤炭质量的要求，实现低碳环保和可持续发展。在未来的发展过程中，环保意识和政策会不断加强，发电厂以及相关企业的环保将会与整个企业的经济效益，社会效益产生联系，同时会对整个发电厂的产业形象产生影响。为了方便日后进行科学合理的决策，必须对发电厂的燃烧过程以及低氮燃烧技术数据和信息进行整理，因此必须加强对低氮燃烧技术的优化和改善。
参考文献
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论文作者:孙念峰
论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期
论文发表时间:2018/11/8
标签：氧化物论文; 燃料论文; 火力发电厂论文; 技术论文; 过程中论文; 氧化氮论文; 空气论文; 《基层建设》2018年第27期论文;