劉長麗 馬傳江

（山東南山鋁業(yè)股份有限公司，山東 龍口 265713）

1 低氮燃燒的技術(shù)

1.1 爐內(nèi)脫氮

爐內(nèi)脫氮就是采用各種燃燒技術(shù)手段來控制燃燒過程中NOx的生成，又稱低NOx燃燒技術(shù)。

1.2 尾部脫氮

尾部脫氮又稱煙氣凈化技術(shù)，即把尾部煙氣中已經(jīng)生成的氮氧化物還原或吸附，從而降低NOx排放。煙氣脫氮的處理方法可分為：催化還原法、液體吸收法和吸附法三大類。催化還原法是在催化劑作用下，利用還原劑將NOx還原為無害的N2。液體吸收法是用水或者其他溶液吸收煙氣中的NOx。吸附法是用吸附劑對煙氣中的NOx進行吸附，然后在一定條件下使被吸附的NOx脫附回收，同時吸附劑再生。

1.3 分級燃燒

分級燃燒抑制NOx 的生成可采取的措施有：1）降低鍋爐峰值溫度，將燃燒區(qū)的煤粉量降低；2）降低氧濃度（即降低過量空氣系數(shù)），將部分二次風(fēng)管堵住；3）由于要保證鍋爐的出力，可將部分煤粉和空氣從鍋爐上部投入，這樣就控制了燃燒火焰中心區(qū)域助燃空氣的數(shù)量，縮短燃燒產(chǎn)物在高溫火焰區(qū)的停留時間，避免了高溫和高氧濃度的同時存在；4）在爐膛中設(shè)立再燃區(qū)，利用在主燃區(qū)中燃燒生成的烴根CHi和未完全燃燒產(chǎn)物CO、H2、C和CnHm等，將NO的還原成N2。具體做法是，將80%～85%的燃料送入主燃區(qū)，燃料在主燃區(qū)燃燒生成NOx，15% ～20%的燃料送入再燃區(qū)，再燃區(qū)過量空氣系數(shù)小于1.0（α＜1.0），具有很強的還原性氣氛，在主燃區(qū)生成的NOx被還原；再燃區(qū)不僅能夠還原已經(jīng)生成的NOx，而且還抑制了新的NOx生成；在燃盡區(qū)供給一定量的空氣（稱為燃盡風(fēng)），保證從再燃區(qū)出來的未完全燃燒產(chǎn)物燃盡。

2 低氮燃燒技術(shù)的選擇應(yīng)用

結(jié)合上述低氮燃燒技術(shù)，結(jié)合我電廠的實際情況，分析具體的鍋爐低氮燃燒應(yīng)用方案，我們選擇尾部脫氮，加以高級復(fù)合式空氣分級低NOx燃燒技術(shù)，并有分離燃盡風(fēng)SOAF、鍋爐貼壁風(fēng)加以輔助。

2.1 選擇尾部脫氮

尾部脫氮我們選擇催化還原法，該法是在催化劑作用下，利用還原劑將NOx還原為無害的N2。這種方法雖然投資和運轉(zhuǎn)費用高，且需消耗氨和燃料，但于對NOx效率很高，設(shè)備緊湊，催化還原法可分為選擇性非催化還原法和選擇性催化還原法相比，我們進一步選擇是選擇性催化還原法，該法設(shè)備簡單、運轉(zhuǎn)資金少，效率高。

2.2 高級復(fù)合式空氣分級低NOx燃燒技術(shù)

可對該項技術(shù)進行應(yīng)用，進一步保障鍋爐的低氮燃燒能力。我們電廠利用該項技術(shù)，保持煤粉管道與制粉管道不變，更換一次、二次風(fēng)噴嘴，并在燃燒器上增加LOFA、HOFA燃盡風(fēng)噴嘴。再于主風(fēng)箱上設(shè)置4層WR粉煤噴。此外，通過高級復(fù)合式空氣分級低NOx燃燒技術(shù)，借助可上下擺動的緊湊燃盡風(fēng)、高低、位燃盡風(fēng)，輔助風(fēng)噴嘴、WR粉煤噴嘴。這種高級復(fù)合式空氣分級低NOx燃燒技術(shù)，可以有效控制NOx，滿足低氮燃燒系統(tǒng)的需求。

2.3 分離燃盡風(fēng)SOAF風(fēng)加以輔助

分離燃盡風(fēng)SOAF還具有較好的降低爐膛出口煙溫偏差特性，采用空間空氣的分級燃燒技術(shù)不僅是降低NOx排放、提高煤粉燃盡率的重要手段，同時采用對SOFA的水平擺動調(diào)整，更有助于降低爐膛出口兩側(cè)煙溫偏差而導(dǎo)致的過熱器及再熱器壁溫偏差的作用，該燃燒技術(shù)不僅實現(xiàn)鍋爐的超低NOx排放，同時實現(xiàn)了鍋爐高效穩(wěn)燃、防結(jié)渣、防高溫腐蝕，擴大了鍋爐的煤種適應(yīng)性等功能，

2.4 鍋爐燃燒器貼壁風(fēng)在低氮燃燒中的促進作用

于一次風(fēng)、煤粉風(fēng)室出口端，布置向火側(cè)與背火側(cè)貼壁風(fēng)噴口，促使貼壁風(fēng)系統(tǒng)的有效運行。風(fēng)量的設(shè)計中，最大風(fēng)量為總風(fēng)量的3%。且在實際的工作中確實遏制了NOx排放量。

3 鍋爐低氮燃燒系統(tǒng)的運行調(diào)整

結(jié)合上述低氮技術(shù)應(yīng)用方案，我們對鍋爐的運行調(diào)整做以下優(yōu)化，保障低氮燃燒技術(shù)充分發(fā)揮。1）結(jié)合燃煤種類與負(fù)荷情況進行配風(fēng)。其中，煙煤可進行中等風(fēng)，褐煤則配置少風(fēng)，無煙煤則多風(fēng)。具體配風(fēng)中，下風(fēng)門開30～50%，中風(fēng)門應(yīng)≥10%，上層應(yīng)50～70%。2）分層配煤。配煤過程中，應(yīng)根據(jù)具體燃煤的種類，實現(xiàn)配置。按照上中下的方式，對貧煤、褐煤和煙煤進行分層配置。此外，需要注意對煤粉細(xì)度進行控制，應(yīng)盡可能的控制煤粉細(xì)度，并得到最終的經(jīng)濟細(xì)度，降低NOx生成量。3）氧量的控制。這部分的運行調(diào)整則根據(jù)具體工況控制，其中，褐煤的氧量為2%，煙煤為2.5～3%，無煙煤則控制在3.5～4%。4）綜合性能的持續(xù)調(diào)整。具體的調(diào)整內(nèi)容包括燃料變化，這部分可借助配煤與調(diào)整結(jié)合的方式。

4 結(jié)語

結(jié)合我廠實際情況對鍋爐低氮燃燒技術(shù)應(yīng)用進行研究，并在應(yīng)用中加入運行調(diào)整。具體的研究中，以我廠鍋爐為對象，先分析低氮技術(shù)，再根據(jù)我電廠實際情況選擇合適的低氮燃燒技術(shù)方案。