摘要：当前，环境污染中大气污染严重，对此，要求对于电厂锅炉的燃烧技术进行改造，减少锅炉燃烧发电中氮氧化物的产生，提升生产的环境效益。环保部颁布的《火电厂氮氧化物防治技术政策》指出，低氮燃烧技术成熟、操作简便、运行费用较低，是燃煤电厂氮氧化物控制的首选技术。为探索经验，积极稳妥推进全市氮氧化物治理，完成"十二五"减排任务，促进大气环境改善，研究电厂的燃煤锅炉低氮燃烧技术改造具有重要意义。
本文就电厂锅炉的低氮改造技术进行研究，探究电厂锅炉低氮改造技术的成效。
关键词：电厂；锅炉；燃烧技术；低氮；改造技术
氮氧化物是影响大气环境质量的重要污染因子。各地都积极在热电企业开展氮氧化物污染治理工作，既是完成"十二五"减排任务，改善大气环境质量的必然要求，也是企业应认真履行的环保法定义务。因此，加强电厂锅炉燃烧的低氮技术改造十分必要。
1.低氮燃烧技术的主要类型
电厂发电过程中，大多使用燃煤进行燃烧发电，这一过程中会产生大量的氮氧化物，这时大气污染的主要物质之一，使用电厂锅炉低氮改造燃烧技术，其主要原理就是改变锅炉的燃烧条件，以达到降低氮氧化物排放量的燃烧技术方法，在目前众多的降低氮氧化物的技术类型中，使用低氮燃烧技术是最为经济、操作简单且效果较好的技术方案，目前，低氮改造技术在我国电厂的锅炉燃烧发电中应用比较广泛。就低氮燃烧技术的类型来看，也可以分为多种低氮燃烧方案：
1.1低过量空气系数
这种低氮燃烧改造技术主要是通过优化锅炉的燃烧装置，实现降低氮氧化物排放效果的低氮燃烧改造技术，其技术原理是通过燃烧中产生的氧气数量的的不算减少，达到对于氮氧化物产生的一种控制效果。采用低过量空气系数的低氮燃烧技术无需对电厂锅炉的燃烧装置结构进行重新调整和改造，还能实现在降低氮氧化物排放的同时，提升锅炉燃烧的经济效益和环境效益。但是这种方法对于以燃煤为主要发电动力的电厂来说，当过剩的空气系数低时会导致受热面的粘污结渣和腐化，且采用这种低氮燃烧技术时，炉内汽温特性的变化以及因飞灰可燃物的增加还会导致系统经济性下降，所以电站锅炉实际运行时的过剩空气系数不能做大幅度的调整。
1.2空气分级燃烧
这种低氮燃烧技术主要是对于电厂锅炉中的燃料燃烧过程进行分阶段的燃烧处理，达到降低氮氧化物排放的效果。采用过这种低氮燃烧技术过程中，首先要将主燃烧器中输入炉膛的空气量控制在总空气量的70%-75%之间，实现炉内燃料在缺氧的富燃料燃烧情况下进行燃烧。这时，燃烧区内的过量空气系数α不超过1，所以，这一燃烧区中的燃烧温度和速度都得到了一定的控制，整个燃烧过程延缓，这样就能实现还原性环境下氮氧化物生成量的减少，有效控制氮氧化物的产生数量。完善第一阶段的燃烧后，需要进行完全燃烧过程处理生育的气体，完全燃烧所需的其余空气可以借助位于主燃烧器上端的专门空气喷口OFA（overfireair）进入炉膛，和前一阶段燃烧区在“缺氧燃烧”条件下所产生的烟气实现混合，在α＞1的情况下实现全部燃烧过程的进行。
采用空气分级燃烧低氮燃烧技术，能够有效改善单纯的低过量空气燃烧的不足问题，这种低氮燃烧技术在前一阶段的燃烧过程中产生的过量空气系数越低，就能发挥更好的低氮处理效果，而如果不完全燃烧产物阅读的情况下，则会造成燃烧效果减弱，造成结渣和腐化现象的发生。要想在这一低氮燃烧技术实施过程中达到理想的技术处理效果，降低氮氧化物产生，需要科学把握空气分级燃烧的阶段性控制，做好第一阶段燃烧过程中过量空气系数的尽可能较小的控制。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
1.3燃料分析
在电厂锅炉的燃煤过程中，产生的一氧化氮在遭遇烃根CHi、未完全燃烧产物CO、H2、C以及CnHm的情况下，会产生化学还原反应，其化学反应的公式如下：
4NO+CH4=2N2+CO2+2H2O
2NO+2CnHm+（2n+m/2-1）O2=N2+2nCO2+mH2O
2NO+2CO=N2+2CO2
2NO+2C=N2+2CO
2NO+2H2=N2+2H2O
针对这种情况，选择将80%-85%的燃料送入第一季燃烧区内，在过量空气系数α>1的情况下，进入这一燃料去的燃料可以称作以此燃料，随后，将剩下的燃料通过主燃烧器的上端送到第二阶段燃烧区内，成为二次燃料，在过量空气系数α>1的情况下，会产生较强一氧化氮的化学还原反应，促使第一阶段燃烧过程中产生的氮氧化物在二级燃烧阶段被还原成氮分子。第二阶段的燃烧是的原本生成的氮氧化物还原成无害的氮分子，还能实现对于新的氮氧化物的产量控制，达到氮氧化物排放减少的技术改造目标。
1.4烟气再循环
这种低氮燃烧技术主要是通过循环抽取电厂燃烧锅炉预热器中的部分低温烟气进行缓和燃烧的方法，实现氮氧化物产生的减少。使用这种低氮燃烧技术，可以实现炉内的燃烧温度的降低，达到氧气浓度的有效控制，最终实现氮氧化物排放量的减少。
1.5低氮燃烧器
现阶段，我国的电厂锅炉发电中使用最多的要数煤粉燃烧器了，这是电厂发电中的关键技术设备。这一关键设备对于电厂锅炉的燃烧发电的经济性和安全性具有重要影响。就氮氧化物的产生条件来看，大部分的氮氧化物产生于煤粉的着火阶段，而使用这种具有特殊结构的煤粉燃烧器，能够实现对于燃烧器风煤比较的调整，对于着火去的氧气含量进行有效控制，且能够同时控制着火温度，进而实现对于氮氧化物产生条件的削弱。
2.低氮燃烧技术改造及其效果评价
研究背景：某电厂投运后一直无法达到烟气中的氮氧化物达标排放的要求，对于企业的绿色低碳发展和竞争力提升造成不利影响。于是，公司领导借鉴了同行业的低氮燃烧技术改造方案，对标考察了同型号锅炉厂家的运行情况，对于企业的锅炉燃烧技术进行低氮改造，取得了显著成效。
改造方案：低氮燃烧技术是通过改变燃烧设备的燃烧条件来降低NOx的形成，通过调节燃烧温度、烟气中的氧的浓度、烟气在高温区的停留时间等方法来抑制NOx的生成或破坏已生成的NOx。此次该电厂的低氮燃烧改造方法是排烟再循环法，利用一部分温度较低的烟气返回燃烧区，含氧量较低，从而降低燃烧区的温度和氧浓度，从而抑制氮氧化物的生成。
应用效果：低氮燃烧改造投运后，发电厂的锅炉燃烧中，烟气氮氧化物浓度由原先的455mg/Nm3，下降至230mg/Nm3以下，大大减少了烟气NOX的排放量，减少了排污费，年累计节省费用597.29万元，低氮改造技术的实施效益显著。
总结：当前，环境问题是各行各业发展中需要重点关注和解决的问题，相关电厂、企业要充分认识实施燃煤锅炉低氮燃烧技术改造、治理氮氧化物污染的必要性和紧迫性，迅速将开展试点改造工作，认真学习国家、省、市十二五污染减排的政策法规和《火电厂大气污染物排放标准》等技术规范，结合自身企业的特点和低氮处理需要，科学编制燃煤锅炉低氮燃烧技术改造工作方案。
参考文献：
[1]卢爱玲.某电厂锅炉低NO_x燃烧改造技术论证[J].电站系统工程，2017，33（03）：40-42.
[2]刘小赟.沙角C电厂3号锅炉低氮燃烧改造技术特点与优化调整[J].中国科技信息，2013（21）：145-147.
[3]王东平，贾宏禄，刘小平.利港电厂2×350MW机组锅炉低氮燃烧改造及其对锅炉运行的影响[J].热力发电，2008，37（12）：38-44.
[4]赵志刚，王廷钦，周荣志，李炳旭，高原.哈三电厂670 t/h燃煤锅炉低负荷燃烧器技术改造试验分析[J].黑龙江电力，2006（01）：31-34.
[5]谭厚章，安恩科，惠世恩，徐通模，文生元，贾锐，刘毓斌.新型旋流燃烧技术应用于漳泽电厂210MW机组锅炉低负荷改造[J].热能动力工程，2000（03）：306-308+330.
论文作者:何光
论文发表刊物:《基层建设》2018年第27期
论文发表时间:2018/9/18
标签：氧化物论文; 电厂论文; 锅炉论文; 技术论文; 空气论文; 烟气论文; 燃料论文; 《基层建设》2018年第27期论文;