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再燃烧技术降低NOx的影响因素主要有哪些?

2025-11-20 15:27:12 kenengadmin 1

(1)再燃燃料的种类和性质对再燃特性的影响。再燃燃料的品质对还原过程的质量是一个非常重要的影响因素,由于再燃燃料是从锅炉上部引入,一般停留时间比较短,所以宜选用易着火的燃料;此外还要求燃料含氮量低,以减少Nox再生成量。

煤可以作为二次燃料,但煤中的焦炭氮会使NOx的还原效果降低,因此应尽量使用高挥发分煤种。

另外,使用烟气作为二次燃料的输送介质可以保证燃料混合物中氧量较低,减缓二次燃料煤中氮的氧化反应速率,有利于NOx分解。

同时,还原反应使用超细煤粉,可加快挥发分完全燃烧和产生活性基团的速率,也有利于在该段极其短暂停留时间内维持高燃尽度。

(2)再燃燃料的份额。再燃燃料太少,则达不到理想的降低NOx的效果。

再燃燃料太多,既对燃料燃尽不利,也不会进一步降低NOx排放量。因此,再燃燃料的份额一般占锅炉总输入热量的15%~20%。

(3)还原区的温度和停留时间,再燃燃料在还原区的温度越高,停留时间越长,则还原反应越充分,NOx降低效果越显著,因此主燃烧区燃烧一结束就应立即喷入再燃燃料。

但再燃燃料的送入位置不能太靠近主燃烧区,否则不仅会降低燃料燃尽率,而且有较多的过量氧进入还原区使还原区内过量空气系数变大,对还原不利。对不同的燃煤设备,最佳的停留时间要由试验确定。再燃区内烟气和燃料的停留时间在0.4~1.5s。

(4)主燃区NOx生成水平和燃尽度。主燃区NOx生成量越低越好,尽管当主燃区NOx下降时,再燃区NOx还原为N2的还原率在下降,但总的NOx排放量下降,一次区煤粉燃尽度越高越好,这样可使进人再燃区的残余氧量尽可能低,以抑制NOx的生成。

(5)配风的化学计量比。在一定的条件下(如一定的温度和停留时间),各级燃烧区有一个最佳过量空气系数,此时主燃烧区生成的NOx的浓度值最低。一般主燃烧区过量空气系数(煤粉炉,包括液态排渣炉、旋风炉前室)取为1.1;上部燃尽区为1.15~1.2,对于还原区取0.7~0.9。

(6)再燃燃料与主烟气的混合。再燃燃料在烟气中的混合和扩散直接影响降低NOx的效果。为了保证再燃燃料在还原区内的停留时间,最大限度地降低NOx排放量,就必须使再燃燃料能快速、充分地与从主燃烧区上来的主烟气混合。

(7)燃尽风与主烟气的混合。为了保证再燃燃料在还原区内的停留时间,同时保证燃料的燃尽,燃尽风与主烟气的混合也必须快速、充分。

(8)再燃燃料的输送介质,用超细煤粉作为再燃燃料,则需要相应的输送介质,可以是空气或者是惰性气体,如烟气。输送管道内的过量空气系数(即输送介质的氧量与二次燃料完全燃烧需要的氧量比)对于NOx的排放值有一定影响。如果氧量高,则再燃燃料中的氮和碳氢原子团的氧化反应会加快,从而阻止对一次NOx的分解并增加二次燃料煤中氮含量向NOx的转换。