燃烧中如何控制氮氧化物生成

NOx，并使已有的 Nox 经过均相和多重均相反应被分解还原。
入燃料空间。通过组织流场和燃料浓度场，使燃料在氧气浓度远远
d.加入还原剂，使之生成 CO、NH3 和 HCN，可将 NOx 分解还 低于通常的 21%环境中燃烧。氧气浓度甚至可以低于 5%，从而可
原。
以将 NOx 的生成水平控制在 30ppm 左右。燃烧空间局部氧浓度低
但由于火焰温度已经降低，而不会生成更多的 NOx。
都说明，只要不违背燃烧规律，通过精心设计，就可以取得殊途同归
分级的数量可以是两级，也可以是三级或多级，目的都是要组 的效果。
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过一个短暂的电流调整过程，该过程持续约两 广东电网大部分 220kV 母线短路电流水平在 40kA 左右，200Mvar
燃烧中 NOx 的控制方法有多种，但从原理上讲，可大致分为富 并不意味着总的供氧量低。由于总的过量空气系数足够，因此，燃烧
燃料分级燃烧、富氧预混燃烧和高温空气燃烧三种方式，下面将分 效率并不因局部低氧而降低。
别叙述。
高温空气燃烧的关键在于高温空气条件大大扩展了稳定燃烧
１ 富燃料分级燃烧
的范围。在这个基础上，是组织任何一种远离化学当量比的燃烧过
具体是将用于燃烧的总空气量1沿着整个燃烧区得主流方向分批依次供入形成多级燃烧区使当地的过量空气系数0c1在最后一级将剩余的空气量供人使火焰中由于缺氧而剩余的未燃燃料和不完全燃烧产物得以补充燃烧保证燃烧效率不降低
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燃烧中如何控制氮氧化物生成
林义强
（中煤龙化化工公司热电分厂生产设备科,黑龙江 依兰 154854） 摘 要：结合实际，重点探讨了燃烧中如何控制氮氧化物生成。 关键词：燃烧；氮氧化物；生成
这是目前在煤粉锅炉中普遍采用的燃烧方式，根本上说是控制 程成为可能。在没有采用任何特殊的措施情况下，就可以实现在燃
燃烧区过量空气系数低于化学当量比的燃烧方法。具体是将用于燃 烧过程中对 NOx 生成的控制。高温空气燃烧本质上并没有超越燃
烧的总空气量（α＞1）沿着整个燃烧区得主流方向分批依次供入， 烧理论的范畴，基本上还是按照扩散燃烧的预混燃烧的原理进行
装置额定电流（0.55kA）。
切除故障电流，不会导致系统功角失稳；1.3 sec 切除故障电流会造
3.3 近端短路
成一定暂态电压跌落，都不会导致低压减载动作，并能恢复至正常
在 STATCOM 接入点 K2 点三相短路，该点电压跌落到零，为保 电压水平。专用 35kV8M 母线缺省专用变压器的 35kV 开关的主接
形成“多级”燃烧区，使当地的过量空气系数 α＜1，在最后一级将 的，但却使燃烧理论在研究高温低氧和富氧所形成的更大区域范围
剩余的空气量供入，使火焰中由于缺氧而剩余的未燃燃料和不完全 内的燃烧特性得到了丰富和发展。
燃烧产物得以补充燃烧，保证燃烧效率不降低。这时，虽然 α＞1， 以上单纯通过改变燃烧条件实现了控制 NOx 的三种燃烧方式
总所周知，氮氧化物的生成与燃烧方式和燃烧条件密切相关， 织好分级燃烧，在降低 NOx 的同时，又不以牺牲部分燃烧效率为代
因此现代燃烧技术控制氮氧化物的思路主要从改变燃烧方式和条 价。
件方面入手，以求在燃烧过程中减少 NOx 的生成，同时也减轻后续
２ 富氧预混燃烧
尾部烟气脱销的负担。目前，对于气体燃料和液体燃料燃烧而言，依
护装置安全，STATCOM 封锁脉冲，检测到接入点电压跌落到封锁脉 线设计可行。200Mvar STATCOM 接入电网后，对于系统的短路电流
冲的阈值之下后，装置在 1ms 以内快速封锁脉冲，输出电流减到零。 不会有显著的影响。
因此，在这种近端短路情况下 STATCOM 对系统短路电流没有影
参考文献
STATCOM 封锁脉冲的阈值时，STATCOM 将在 1ms 内封锁脉冲，输
出电流减为零。此时，STATCOM 对系统短路电流没有影响。考虑到
烧技术与烟气脱销技术相结合才能满足要求。
当量比，这样既能保证燃烧效率，又可以有效地抑制燃烧温度，进而
NOx 生成的一般规律是燃烧环境中的氧气浓度越高，温度越高 达到控制 NOx 生成量的目的。由于采用了预混燃烧方式，与扩散燃
以及温度场越不均匀，生成量越大。当燃烧温度超过 1000℃，NOx 烧相比。可以容易地控制燃料与氧化剂的配比关系，而且整个燃烧
运行在满发容性无功的状态下，装置输出额定电流约为 0.55kA [3]GB/T 1010-2006,高压静止无功补偿装置[S].
பைடு நூலகம்
（220kV 侧），它对系统短路电流的影响应略小于该值。b. 在距离
作者简介：王惠蔷（1972~），女，工程硕士，研究方向为电力系统
STATCOM 接入点较近的节点发生短路故障、接入点电压跌落达到 继电保护。
这是 20 世纪 90 年代发展起来的新型燃烧技术，实现了超低氮
c.缩短燃烧产物在高温燃烧区内的停留时间；而在氧浓度较低 氧化物的生成和排放，突破了高温产生高 NOx 的禁区。它是通过蓄
的条件下，则应维持足够的停留时间，使燃料中的 N 不易生成 热换热的方式将空气温度预热到 1000℃以上，然后与燃料分别供
开始急剧增加，特别是当燃烧温度高于 1500℃以后，NOx 生成量随 温度比较均匀，不像扩散燃烧那样可能出现局部 α≈1，进而导致
温度按指数规律增加。因此，控制 NOx 生成的基本途径是：
局部高温的情形。
a.减少燃烧空间中的氧浓度，即降低过量空气系数。
３ 高温空气燃烧，又称“高温低氧燃烧”
b.在有过剩空气的条件下，降低局部高温和平均温度水平。
这时现代燃气轮机燃烧室采用的一种先进的低 NOx 燃烧技术。
靠低 NOx 燃烧技术已经完全可以满足排放控制的要求。但对于燃 它是与上述分级燃烧方式恰好相反的另一种供氧燃烧方式，就是使
煤锅炉而言，如果 NOx 的污染排放标准要求高，还必须将低 NOx 燃 燃烧区得过量空气系数远大于 1，使之朝富氧状态的方向偏离化学
STATCOM 控 制 输 出 电 流 为 一 倍 额 定 值 水 平 ， 其 有 效 值 约 为 不会有显著的影响。
0.55kA，而该电流注入系统后对短路电流的影响约为 0.3kA，可见， ４ 结论
在远端故障、STATCOM 未闭锁时，它对系统短路电流的影响小于
35kV# 8 母线故障时依靠 220kV 专用变压器后备保护 1.3 sec
响。
[1]贺家李，宋从炬.电力系统继电保护原理[M].北京：中国电力出版
200Mvar STATCOM 接入电网后，对系统短路电流的影响情况 社,1991.
如下：a.在距离 STATCOM 接入点较远的节点发生短路故障、接入点 [2]崔家佩等.电力系统继电保护与安全自动装置整定计算[M].北京：
电压跌落未达到 STATCOM 封锁脉冲的阈值时，STATCOM 将持续 水利电力出版社.1990.
个周波，其间电流峰值达到两倍额定电流，然而从图 3 可以看出，这 STATCOM 在最最严重的情况下提供的短路电流仍小于 0.55kA。因
个电流调整的 过 程 对 系 统 短 路 电 流 并 未 造 成 明 显 影 响 。 其 后 此可以认为，200Mvar STATCOM 接入电网后，对于系统的短路电流