【正确答案】传统的低氮燃烧技术不要求对燃烧系统做大的改动,只是对燃烧装置的运行方式或部分运行方式做调整或改进。因此简单易行,可方便地用于现存装置,但NO的降低幅度十分有限。这类技术包括低氧燃烧、烟气循环燃烧、分段燃烧、浓淡燃烧技术等。
(1)低空气过剩系数运行燃烧技术:NOx排放量随炉内空气量的增加而增加。为了降低NOx排放,减少烟囱热损失,提高锅炉热效率,采用低空气过剩系数运行。该技术会导致CO、碳氢化合物、炭黑等污染物的增加。我国燃煤锅炉设计过剩空气系数1.17~1.20。
(2)降低阻燃空气预热温度;在工业实际操作中,经常利用尾气的废热预热进入燃烧器的空气。虽然这样有助于节约能源和提高火焰温度,但也导致NOx排放量增加。降低阻燃空气预热温度,可降低火焰区的温度峰值,从而减少热力型NOx的排放量。这一措施适用于燃气锅炉,不宜用燃煤燃油锅炉。
(3)烟气循环燃烧:是采用燃烧产生的部分烟气冷却后,在循环送回燃烧区,可降温,达到减少热力型NOx的生成。循环率25~40/%为宜。
(4)两段燃烧技术:第一段:氧气不足,烟气温度低,NOx生成量很小;第二段:二次空气,CO、HC完全燃烧,但由于烟气温度低,限制了NOx的生成量。
先进的低氮燃烧器技术从原理上讲是低空气过剩系数和燃烧器火焰区分段燃烧技术的结合。先进的低氮燃烧技术特征是助燃空气分级进入燃烧装置,降低初始燃烧区,也称一次区,的氧浓度,以降低火焰的峰值温度。它广泛应用于电站锅炉、大型工业锅炉。
(1)炉膛内整体空气分级的低NOx直流燃烧器:类似于两段燃烧技术,在炉壁设置了燃尽风喷口。其主燃区处于空气过剩系数较低的工况,抑制了NOx的生成,顶部引入的燃尽风用于保证燃料完全燃烧。这类燃烧器要求,合理的确定燃尽喷口与最上层煤粉喷口的距离,燃尽风量要适当,燃尽风有足够的流速,以便能与烟气充分混合。
(2)空气分级的低NOx旋流燃烧器:在这种燃烧器的出口助燃空气便逐渐混入煤粉—空气射流。这种燃烧器的技术关键是准确地控制燃烧器区域燃料与助燃空气的混合过程,以便能有效地同时控制燃料型NOx和热力型NOx的生成,同时又具有较高的燃烧效率。一次火焰区:富燃,含氮组分析出但难以转化。在一次火焰外围供入过剩的空气,形成二次火焰区。二次火焰区:燃尽CO、HC等。
(3)空气/燃料分级的低NOx燃烧器:其主要特征是空气和燃料都是分级进入炉膛的。燃料分级送入可在一次火焰区的下游形成富氧NH3、CH、HCN的低氧还原区,超低氧条件(二次火焰区),将燃烧产物NOx的全部还原为N2。到达火焰区,充分燃烧,低空气过剩系数控制NOx的生成。
(4)三级燃烧技术:利用直流燃烧器可以在炉膛内同时实现空气和燃料分级,在炉膛内形成3个区域,即一次区、还原区和燃尽区。
(5)循环流化床锅炉:炉膛燃烧温度低,只有850-950℃,热力型NOx较少,分级燃烧,抑制燃料型NOx的生成。
【答案解析】