烟气再循环的作用

一、降低氮氧化物（NOₓ）排放

• 降低燃烧温度：
  烟气中含有大量惰性气体（如 N₂、CO₂等），其比热容较大，引入燃烧区后会吸收部分热量，降低燃烧温度。而 NOₓ（尤其是热力型 NOₓ）的生成与温度密切相关，当燃烧温度低于 1300℃时，NOₓ生成量会显著减少。

• 稀释氧气浓度：
  烟气再循环会稀释燃烧区域的氧气（O₂）浓度，减缓燃烧反应速率，使燃烧过程趋于 “贫氧燃烧”，从而抑制 NOₓ的生成。

• 改变燃烧氛围：
  烟气中的 CO₂和水蒸气（H₂O）等成分会参与燃烧反应，通过化学平衡抑制 NOₓ的生成路径（如降低氧气分压、参与氮氧化物的还原反应等）。

二、改善燃烧效率与稳定性

• 优化燃料与空气混合：
  烟气再循环可增强燃烧区域的湍流程度，促进燃料与空气的均匀混合，使燃烧更充分，减少未燃尽碳颗粒和一氧化碳（CO）等不完全燃烧产物的生成。

• 稳定低负荷燃烧：
  在锅炉低负荷运行时，燃烧温度和火焰稳定性容易下降。引入烟气后，可通过调节再循环率（烟气量占总烟气量的比例）维持燃烧温度，避免熄火，拓展设备的稳定运行负荷范围。

三、调节锅炉温度分布

• 均衡受热面热负荷：
  对于大型锅炉，燃烧区域温度过高可能导致受热面过热或结渣。烟气再循环可通过降低火焰中心温度、调整烟气流量分布，使炉膛内温度场更均匀，减少局部过热问题，延长受热面使用寿命。

• 控制蒸汽温度：
  在某些锅炉系统中，可通过调节烟气再循环量来改变过热器或再热器的烟气流量和温度，从而间接控制蒸汽温度，减少对喷水减温等辅助调节手段的依赖。

四、其他作用

• 减少污染物协同排放：
  除 NOₓ外，烟气再循环还可能对其他污染物（如二氧化硫 SO₂、颗粒物等）的排放产生间接影响。例如，降低燃烧温度可能减少某些挥发性重金属的气化，从而降低颗粒物中重金属的含量。

• 适应燃料变化：
  当燃料特性（如热值、含硫量、挥发分）发生波动时，烟气再循环可通过调节燃烧条件，增强设备对燃料变化的适应性，保证燃烧效率和污染物排放的稳定性。

应用场景与注意事项

• 主要应用：
  广泛用于电站锅炉、工业窑炉、燃气轮机、焚烧炉等设备的 NOₓ减排，尤其在配合低氮燃烧器时效果更显著。

• 关键参数：
  烟气再循环率通常为 5%~20%，过高会导致燃烧温度过低，影响效率；过低则 NOₓ减排效果不明显，需根据燃料类型和设备特性优化。

• 局限性：
  可能增加引风机能耗，且对含硫烟气，低温区域可能加剧设备腐蚀（需配合防腐措施）。