1、11 低 NOx 燃烧技术1.1 水泥炉窑低 NOx 燃烧器旋流式多通道低 NOx 燃烧器的结构由内向外，依次为中心风、旋流风、煤风、直流风通道。中心风的作用是调整射流中心回流区的负压，改变头部高温区的位置及大小；旋流风通道采用轴流式旋流器，可降低气动阻力，产生足够的旋流强度；直流风的作用是包裹火焰，卷吸二次高温空气，与旋流风一起强化内外回流并对煤粉“ 打散 ”，提高煤颗粒与空气的接触程度。产品特点： 燃烧推动力较大； 一次空气的比例小； 空气和燃料的混合点燃迅速； 火焰形状和温度场可根据需要灵活控制； 降低 NOx 排放； 强化燃烧。1.2 燃煤锅炉低 NOx 燃烧技术1.2.1 中心给粉旋
2、流煤粉燃烧技术中心给粉旋流煤粉燃烧器原理：在一次风通道中安装一个或多个锥形分离器使煤粉集中于燃烧器的中心并喷入炉内，在一次风管、内二次风管和外二次风管出口安装扩口。安装在一次风通道中的煤粉分离器将煤粉集中于燃烧器的中心喷入炉内，增加了穿过中心回流区的煤粉量，延长了煤粉在还原性气氛中的停留时间，可有效抑制 NOx的形成。燃烧器的二次风分为内、外旋流二次风两部分，通过调节内、外二次风风门挡板开度，可改变二次风分级燃烧的程度，同时可以通过调整二次风叶片角度来改变二次风的旋流强度。中心给粉与二次风分级燃烧相结合，既保证了高的燃烧效率，又实现了较低的 NOx排放。2中心给粉旋流煤粉燃烧器三维结构图1.2
3、.2 四角切圆浓淡煤粉燃烧技术切向燃烧炉中直流煤粉燃烧器分为墙式布置和角式布置两种，各个燃烧器之间进行有效的配合，每一个燃烧器给下邻角燃烧器起点燃作用。燃烧器一次风煤粉气流向火一侧的侧面受到上邻角燃烧器喷出的火炬冲击获得了高温烟气。置于背火一侧的气流切面也卷吸了炉墙附近的热烟气。直流浓淡煤粉燃烧器原理：将各角燃烧器的煤粉气流（一次风）沿水平方向分成两股：靠近炉膛火焰中心为浓煤粉气流；背离火焰中心（靠近水冷壁）为淡煤粉气流；再向外是空气（侧二次风） 。一部分一次风粉由淡煤粉气流喷口通入炉膛，减小燃烧器喷口的风速，使一次煤粉气流的着火提前，增加煤粉燃烧时间，提高煤粉燃尽度。一次煤粉气流形成浓淡燃烧
4、，大部分煤粉长时间处于贫氧燃烧状态。直流浓淡煤粉燃烧器的特点： 稳燃。 提高煤粉燃尽度。 防结渣。 防高温腐蚀。 抑制NOx的生成。3直流浓淡煤粉燃烧器角式布置示意1.一次风管道 2.煤粉浓缩器 3.淡煤粉气流4.浓煤粉气流 5.内假想切圆 6.外假想切圆1.2.3 低 NOx 直流浓淡煤粉燃烧技术主一次风燃烧器采用水平浓淡煤粉燃烧技术，在一次风管道内采用百叶窗式煤粉浓缩器，使煤粉气流在流经百叶窗时产生不同程度偏转，煤粉与气流惯性分离，经分流隔板后分别形成两股浓、淡煤粉气流。燃烧器布置在四角切圆锅炉同一水平面，淡煤粉气流在背火侧喷入炉膛，形成外侧假想切圆；而浓煤粉气流在向火侧喷入炉膛，形成内侧
5、假想切圆。这种布置方式不仅起到了稳燃和降低 NOx 生成的作用，而且同时还避免了形成还原性气氛，防止了水冷壁高温腐蚀现象发生。1.2.4 气化微油点火直流浓淡煤粉燃烧技术以水平浓淡风煤粉燃烧技术与气化微油枪直接点火技术为基础，开发了气化微油点火水平浓淡煤粉燃烧器。对于点火难度较大的煤种，一般采用两级油枪点火，第一级为气化油枪，第二级为气化油枪或机械雾化式油枪。对于烟煤该技术能将单角燃烧器点火用油控制在 100 kg/h 以内，对于贫煤该技术能将单角燃烧器点火油量控制在 150 kg/h 以内，是目前技术含量技术较高的一种节油技术。该气化微油点火燃烧器具有如下优点：4节约启动燃油；稳燃性能好；环
6、保效果好，具体表现在两个方面：一方面NOx 排放量低，另一方面是点火期间粉尘排放浓度低；防止结渣和高温腐蚀。2.燃料和空气分级技术燃料分级燃烧原理：燃料分级燃烧指将燃烧区分为三个区域，从下到上分别为主燃区、再燃区和燃尽区。将 80%85% 的燃料送入主燃烧区，在 1 的条件下生成 NOx，其余燃料（称为二次燃料、再燃燃料）则在主燃烧器的上部送入再燃区，在 1 的条件下形成很强的还原性气氛，在主燃烧区生成的 NOx 就会被还原成 N2 ；此外，再燃区的上面还需布置“火上风”喷口以形成即燃尽区，以保证在再燃区中未完全燃烧产物的燃尽。空气分级燃烧原理：空气分级燃烧指将燃烧所需的空气量分成两级送入，使
7、第一级燃烧区内 在 0.8 左右，燃料先在缺氧的富燃料条件下燃烧，使得燃烧速度和温度降低，因而抑制了热力型 NOx 的生成；将燃烧所需其余空气通过布置在主燃烧器上方的燃尽风喷口送入炉膛（对水泥炉窑，燃烧所需其余空气输入二级燃烧区内） ，形成富氧燃烧区；此时空气量虽多，但因火焰温度降低，且煤中析出的大部分含氮基团在主燃区已反应完成，最终 NOx 生成量不大，同时空气的供入使煤粉颗粒中剩余焦炭充分燃尽，保证煤粉的高燃烧效率，最终炉内空气分级燃烧可使 NOx 生成量降低2040% 。3 SNCR 法脱硝技术原理：选择性非催化还原脱硝技术（SNCR ）是一种不使用催化剂，在分解炉或上升烟道的合适位置（
8、8001250温度范围内）喷入氨或尿素等氨基还原剂，该还原剂迅速热分解出 NH3 并与烟气中的 NOx 反应，将烟气中的5NOx 选择性的还原为 N2 和 H2O。典型的 SNCR 系统主要由还原剂的储存及制备系统、尿素溶液输送系统、计量分配及还原剂喷射装置以及相应的控制系统组成。技术特点： 系统简单； 不需要催化剂； 投资低； 改造简便； 系统占地面积小； 操作便捷； NOx 脱除效率通常在 30%60%之间。水泥行业SNCR脱硝工艺流程图6电厂SNCR脱硝工艺流程图4 SCR 法脱硝技术选择性催化还原技术（SCR）是一种从烟道气中脱除氮氧化物（包括NO、NO 2 等，统称为 NOx）的烟气
9、净化技术。由于其效率高，NH 3/NOx 摩尔比小，NH 3 逃逸率低，SO 2/SO3 转化率低等优点， SCR 脱硝技术成了当前烟气脱硝的主流技术。工艺流程为：槽车运来的液氨由卸氨压缩机输送到氨储罐，液氨在气化器内经45左右的水浴蒸发成氨气，送到氨气稳压罐。氨气经调压阀减压后送入氨气/ 空气混合器中，与来自稀释风机的空气混合，通过喷氨格栅的喷嘴喷入烟道中，与280420 的烟气均匀混合后进入催化反应器。NH 3与NOx在催化剂的作用下发生催化还原反应，NOx还原为无害的N 2和H 2O。7水泥行业SCR脱硝工艺流程图电厂烟气SCR脱硝系统流程图技术特点： NOx 脱除效率高，可达 85%95%； 应用最广泛； 需要使用催化剂； 建设单独的 SCR 反应器； 投资成本高。
