煤燃烧过程NOx生成及控制分析

煤燃烧过程NOx生成及控制分析
关键词：氧量、火焰温度、稳燃、结焦、灰渣
一、NOx生成途径:
1.煤中杂环氮化物在高温火焰中热分解，氧化生成NOx。

2.燃烧空气中的氮气在高温与氧发生反应生成NOx ，同时部分NOx
被还原成N2，何种反应占优，取决于反应环境（氧化气氛、还原气氛、反应温度等）。

二、煤燃烧中NOx的生成途径分类：
燃煤锅炉生成的NO x主要由NO、NO2及微量N2O组成，其中NO含量超过90%，NO2约占5~10%，N2O只有1%左右。

NO x理论上有三条生
成途径：
●燃料型NOx，燃料中的氮化物在煤粉火焰前端被氧化而成，所
占NO x比例超过80~90%；
●热力型NOx，助燃空气中的N2在燃烧后期1300℃以上的温度
下被氧化而成；
●快速型NOx，由分子氮在火焰前沿的早期阶段生成，所占NOx
比例很小。

1.燃料型NOx
1)燃料中氮化合物在燃烧中热分解氧化生成，同时存在NO的还原反应；
2)与煤特性、煤中氮化合物存在的形态有关；
3)与燃料中氮热解时在挥发份和焦炭中分配比例和各自的成分有关；
4)与氧浓度密切相关，燃烧温度有一定的影响。

2.热力型NOx（温度型NOx）
1)燃烧空气中的氮氧化生成；
2)温度对NOx生成速率的影响呈指数函数关系，1600℃时，NOx占炉内生成量25 ~30%生成速率与氧浓度的平方根成正比。

3.快速型NOx
1)燃料产生CH原子团撞击N2分子，生成CN类化合物，进一步氧化成NO ；
2)对温度的依赖程度很弱。

三、控制燃烧过程中NOx的生成量可采取的措施:
1)降低过量空气系数,使煤粉在欠氧条件下燃烧。

方法：减少送风量。

2)降低最高温度区域的局部氧浓度。

方法：增大上部过燃及附加风门开度、保证单套制粉系统煤量。

3)降低火焰峰值温度。

方法：制粉系统隔层运行。

四、存在问题：
1.较低温度、较低氧量的燃烧环境势必以牺牲燃烧效率为代价；
2.在不提高煤粉细度的情况下，飞灰可燃物含量会有所增加；
3.燃烧器区域欠氧燃烧，炉壁附近CO含量增加，具有引起水冷壁金
属腐蚀、结焦的潜在可能性；
4.着火稳定性下降，特别是锅炉低负荷时燃烧稳定性下降。

五、锅炉运行降NOx试验方法：
1.最低送风量的摸索试验。

目前二期机组280-320MW时送风机动叶
最低开度控制为30%，氧表显示值约为7%，氧量偏高，可利用机组计划停运时做送风机最低出力性能试验。

2.过燃风、AA附加风、燃烧区域助燃风协调关系摸索。

低负荷时通
过上部风门自动方式锅炉运行状态观察，适当调整上部风门开度，跟踪记录NOx参数，摸索稳燃将氮控制经验。

3.制粉系统运行方式与NOx关系调整试验。

在保证稳燃前提下通过
制粉系统隔层运行、连续运行、上部集中运行、下部集中运行比对同负荷下NOx参数，总结经验，推广最可行性运行方式。

运行部锅炉专业
2013-9-13。