第三章煤粉炉低NOX焚烧技能 §3-1 概述 一、氮氧化物排放现状及操控 与SOX排放不同，燃煤锅炉NOX排放水平与煤种、锅炉和焚烧器方式、炉内温度水平、炉内烟气气氛等要素有关。 不同燃煤锅炉的NOX排放水平见下表 《火电厂大气污染物排放规范》GB13223—2003 表3 火力发电锅炉及燃气轮机组氮氧化物最高答应排放浓度单位：mg/m3 二、氮氧化物排放操控技能 惯例燃煤粉电站锅炉操控NOX排放的技能措施大致可分为两大类： 低氮氧化物排放焚烧技能。包含低过量空气焚烧、空气分级焚烧、燃料分级焚烧以及烟气再循环技能等。 尾部烟气脱氮氧化物技能。包含选择性催化复原法（SCR, Selective Catalytic Reduction)、非选择性催化复原法(NSCR)、选择性无催化复原法(SNCR)、电子束辐射烟气脱硝等。 本章介绍低氮氧化物排放焚烧技能，别的，也对烟气脱硝技能作简略介绍。 §3-2 NOX生成机理和下降NOX排放理论依据 一、煤焚烧进程NOX生成机理 (一) 热力型NOX(Thermal- NOX) (二) 燃料型 NOX (Fuel- NOX) １、燃料型NOx的生成机理 ２、燃料型NOx的转化率 ３、影响燃料型NO转化率的煤质要素 4、 影响燃料型 NOx转化率的运转要素 ( 三 ) 快速型 NOX (Prompt- NOX) 二、按捺NOx 生成的理论依据 (1) 按捺热力型 NO 的根本战略 (2) 按捺燃料型NOx的根本战略 (3)使用二次燃料的焚烧复原NO 一、煤焚烧进程NOX生成机理 煤焚烧进程中发生的氮氧化物首要包含NO、NO2和N2O三种，前两种组成NOX。一般煤粉炉焚烧进程中N2O的生成量很小，能够疏忽，但流化床焚烧进程中N2O的生成量很高，不能疏忽。在煤粉炉发生的NOX中，首要是是NO，而 NO2所占份额很少。 在煤的焚烧进程中，一起存在着NOX生成的氧化反响和被损坏的复原反响，低氮氧化物焚烧技能就是在焚烧进程中按捺前者的进行而为后者发明有利条件。这需求知道NOX的生成机理。 NOX的生成包含三种不同的类型，即热力型、燃料型和快速型，后边别离介绍。 （一）热力型NOX(Thermal- NOX) 在高温环境下，由焚烧用空气中的氮氧化而生成的NOX，称为热力型NOX。N2在空气中的高温氧化反响为一组不分支的链式反响（M为不参与反响的第三种物质原子）： 在热力型NOX的生成其间，第二步反响的活化能较高，操控了总的反响速度。 ( 二) 燃料型 NOX (Fuel- NOX) 一般以为，燃料型NOX是燃猜中含有的氮化合物在焚烧中发生热分化，并进一步被氧化而生成的。它在煤焚烧NOx产品中占60－80％，是NOX首要的来历。 因为在煤的焚烧进程中不只要NOX生成的氧化进程，也有分化NO的复原进程，因而终究烟气中NOX量的多少取决于两者一起效果的成果。 影响焚烧发生NOX量的要素非常复杂，首要与煤种的特性、煤中氮化合物的存在形状、燃猜中氮热解时在蒸发分和焦炭中分配的份额和各自的成分、焚烧气氛中的氧浓度、焚烧温度等有关。 １、燃料型NOx的生成机理 在生成燃料型NOx进程中，首先是含有氮的有机化合物热裂解发生NHi、HCN和CN等含N的中心产品基团，然后在氧气存在条件下再氧化成NO 。一起在复原性气氛中NHi、HCN也会与现已生成的NO 进行复原反响。 因为煤的焚烧进程由蒸发份焚烧和焦炭焚烧两个阶段组成，故燃料型NOx的构成也由气相氮化合物（蒸发份氮）的氧化与复原以及焦炭中剩下安稳氮化合物（焦炭氮）的氧化和复原两部分组成。 燃猜中氮分化为蒸发分N和焦炭N的示意图 （１）由蒸发分N转化为氮化合物的首要反响途径 在煤粉焚烧的一般环境下，蒸发分氮生成的燃料型NO占总量的60-70%，而焦炭氮生成的NO占总量的30-40% ２、燃料型NOx的转化率 因为焚烧进程存在着NO的复原反响，因而并不是燃猜中所有的氮终究会悉数转化为NO。 焚烧进程中终究生成的NO浓度和燃猜中氮悉数转化成NO时的浓度比为燃料型NOx的转化率 CR＝终究生成的NO浓度／燃料N悉数转化成NO的浓度 实验研讨标明，影响CR的首要要素是煤种特性以及炉内的焚烧条件。 (2) 固定碳与蒸发分的含量之比 在必定的过量空气系数下 , 煤中固定碳与蒸发分的含量份额越高， NO的转化率越低。 （只要在α

　　1的情况下建立） (3) 煤的蒸发分 蒸发分对NO转化率的影响与过量空气系数的巨细有关。在α

　　1复原性气氛中, 高蒸发分煤种的燃料型no的转化率反而下降。对高蒸发分煤，在煤敏捷着火后 , 使部分的氧量更进一步的下降 , 然后按捺了燃料氮向 no 的转化 , 因而 , 煤中的蒸发分含量越高 , 其生成的 no的浓度越低。并且蒸发分氮裂解发生的hcn 和nh3均较多，复原 no才能较强。 在α

　　1的件下, 假如能够确保必定的停留时间，由蒸发分氮生成的no量会大大削减，而生成分子氮。对选用大型焚烧器的大容量煤粉锅炉，是比较简单完成富燃料焚烧和较长停留时间的。在煤焚烧进程中的必定阶段 , 发明富燃料区， 下降部分氧浓度，不只对按捺蒸发分氮生成的no，并且对下降热力型 no也是有用的。 在α