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低氮燃烧技术在锅炉节能减排中的作用探析

发表时间：2020/8/4 来源：《基层建设》2020年第10期作者：王炜

[导读] 摘要：随着社会发展速度的不断加快，人们开始越来越重视环境污染问题。而锅炉在燃烧过程中就会产生一定的污染物，影响着人们的正常生活。

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        摘要：随着社会发展速度的不断加快，人们开始越来越重视环境污染问题。而锅炉在燃烧过程中就会产生一定的污染物，影响着人们的正常生活。所以，就需要在这其中针对实际情况来应用相应技术，低氮燃烧技术能够更好的发挥自身作用，实现锅炉节能减排。本文就先了解氮能源在锅炉中生成氮氧化物的原因，然后说明低氮燃烧技术在锅炉节能减排中的具体应用，最后说明低氮燃烧技术在锅炉节能减排中所需要注意的问题，更好的为低氮燃烧技术的应用提供相应参考。
        关键词：低氮燃烧技术；锅炉；节能减排；作用
        能源消耗一直都是当前社会正在研究的重点，而氮能源作为一种重要能源，应该在使用的同时，减少污染物的排放，更好的发挥其作用。低氮燃烧技术自身有着高效益的特点，并且氮能源在我国的应用范围非常高，所以通过利用低氮燃烧技术来更好的发挥氮能源作用，这样就能够实现节能减排的目的。
        一、氮能源在锅炉中生成氮氧化物的原因
        氮能源在燃烧过程中会在这其中形成NOx，在这其中包括N2O、NO和NO2，在这其中含量最多的就是NO，而其含量的主要组成主要是和燃烧条件有着相应的联系。
        （一）燃烧型
        这种类型是氮能源在燃烧过程中不充分和充分所产生，因为氮能源中含有的氮化合物，需要在800℃左右的条件下才能够分解，在这其中所产生的燃烧性NOx。在高温的情况下，会将其分解成氰化氢、氰化物等等，然后再通过相应条件来产生NOx[1]。在氮能源燃烧过程中会有两个阶段，分别是挥发份和焦炭燃烧着两个方面。所以，在燃烧型下，其NOx的主要成分就和挥发份、焦炭燃烧有着非常大的联系。
        （二）热力型
        想要产生这种类型必须要温度达到想要的高度，也就是在氮能源在高温的情况下，将其N进行反应所产生，在锅炉燃烧中所出现的一系列产物。在这其中温度是能够影响空气中N转化为NOx的关键所在。随着温度的不断变化，那么其NOx的含量和比例也在发生着不同的变化，如果其温度越高，那么所产生的NOx越多，其温度和产物是成正比。
        （三）快速型
        这种是因为在氮能源燃烧过程中，一些部分的浓度过高，这样就会在燃烧过程中形成Ox，通过高温的反应，使得碳氢化合物产生相应的物质，在将其和控制其中的氮气进行反应，这样就能够有效的形成N2和氰化氢，通过二者的继续反应，就能够形成NOx，其所产生的含量和锅炉内的压力成正比，并不会受到温度的影响[2]。其锅炉内所具有的含量应该受到一个几个方面的影响。第一，氮能源自身的特点。第二，在锅炉燃烧过温度变化的具体范围。第三，在燃烧过程中，其燃料煤中所存在的氮量，以及和空气中氧气的比例。第四，氮能源在燃烧过程中高温中所停留的时间。
        二、低氮燃烧技术在锅炉节能减排中的具体应用
        低氮燃烧技术主要是通过对其锅炉内部条件进行改变，进而来减少NOx的生产，或者是通过对其NOx的消耗，来降低NOx的具体浓度。常见的低氮燃烧技术主要包括空气分级、燃烧分级等等技术。
        （一）低过量空气技术
        在锅炉燃烧过程中，其NOx的含量会随着空气增加而不断增加，所以如果在锅炉中的空气较少，那么NOx的含量也会有所降低。与此同时，通过这样的方法还能够更好的减少锅炉的热损耗。通过利用低过量空气技术可能会导致碳氢化合物、CO的堆积，进而使得其燃烧效率下降。因此在锅炉生产过程中，如果发现其空气量较多，那么还应该对其内部的燃烧效率进行有效满足，这样才能够更好的减少NOx的出现，降低其低热效率。

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        （二）燃烧分级技术
        这种技术是指在氮能源燃烧过程中，让其燃烧区域的气体能够与自然空气相接近，在这其中所需要用到的空气会分两次进入[3]。第一次主要是会进入5%左右，保证其燃料要多于空气，在这过程中其就会呈现较低的燃烧区域，这样就能够很好的降低其中所存在的NOx。第二次就是将剩下的空气排入到温度低的地方，这样就能够让第一次没有全部燃烧的燃烧物进行再次燃烧。将两次有效结合后，虽然在这其中的氧气要大于燃料，但是因为其温度的降低，所以NOx的形成也会减少，在这其中在再燃区设立相应的喷口，就能够让没有完全燃烧的产物进行充分燃烧。
        （三）空气分级技术
        这种技术是通过降低点火区的O2浓度，让其能够更好的与NOx所反应，加快NOx的代谢，更好的减少NOx的排放[4]。与此同时，在这其中所具有的充分O2又能够让氮能源得到充分燃烧。空气分级燃烧技术有水平和垂直两种技术，其水平方面的空气分级技术主要是在锅炉膛断面上进行一次切圆处理，通过这样的方法就能够让空气得以燃烧。而垂直方向的则是将燃料燃烧所需要的空气变成二次风，这样就能够让燃料尽可能的多燃烧，减少NOx的产生。
        （四）烟气再循环利用技术
        这种技术是通过再循环的方法来减少NOx的生产，其主要原理是通过将已经完成冷却的烟气进行循环利用，将其重复的送入到燃烧区，进而通过多次循环就能够降低其O2的浓度，更好的提高锅炉内部燃烧的温度，这样不仅能够获得理想的燃烧效果，而且还能够减少NOx的产生。
        三、低氮燃烧技术在锅炉节能减排中所需要注意的问题及应对措施
        氮能源低氮燃烧技术作为当前锅炉节能减排非常重要的一种技术，在应用过程中也有着一些不足。第一，在第二阶段燃烧过程中，其会增加空气量，这样也就会导致不完全燃烧的能源有所增加[5]。第二，对于氧气含量较低的地方，如果在这其中没有及时的提升其燃料的质量，那么就会容易产生较多的飞灰可燃物，这样就会导致在处于燃烧区内的金属管道会因为缺氧燃烧，而导致自身的管道受到破坏。第三，在降低燃烧温度过程中，也会影响着火的稳定，使其安全系数有所降低。因此，就应该对其低氮燃烧技术进行优化，选择适合的设备，让其在不同锅炉的燃烧环境下，减少NOx量。还应该在这其中保证锅炉内所排放气体符合相应条件的基础上，使用最经济的煤种，并在其锅炉内进行分层燃烧，这样就能够更好的保证其锅炉的稳定，也能够减少NOx的产生。此外，还应该积极对低氮燃烧技术进行改造，调整热工控制系统，根据锅炉在实际情况所产生的问题，来优化其控制系统，更好的提高其反应能力[6]。而且还应该在这其中保证锅炉的运行方式、配风方法都要和实际情况相符合，对其深入优化，这样才能够更好的满足节能环保的要求，达到相应的排放指标，更好的发挥低氮燃烧技术。
        结语
        总而言之，在我国越来越重视锅炉中NOx的排放，企业也应该在这其中积极采取相应方法来减少锅炉中所产生的NOx量，避免污染环境，更好的提高锅炉燃烧效率。通过应用低氮燃烧技术就能够将NOx的量控制在合理范围内，但是依然在这其中还有一些问题，需要进一步进行研究，更好的发挥低氮燃烧技术。
        参考文献：
        [1]张晓红.燃气锅炉低氮改造措施与应用效果[J].工程技术研究，2020，5（08）：12-13.
        [2]王毅斌，王萌，谭厚章，张思聪，张晓东，杨祖旺.低氮燃烧模式下燃煤锅炉水冷壁沉积物与腐蚀层成分分析[J/OL].洁净煤技术：1-12[2020-06-24].
        [3]祁连中，李伟，谢威，马俊侠.层燃锅炉自动化低氮燃烧技术的研究应用[J].工业锅炉，2020（02）：25-30.
        [4]王海苗，宋令坡，杨晓辉，刘忠攀，刘新华，张楠，郝江平，蓝天.预燃低氮燃烧技术在燃煤工业链条排炉中的应用[J].煤炭加工与综合利用，2019（06）：83-87.
        [5]刘贵锋，韩雪松.烟煤锅炉掺烧褐煤对机组安全经济性影响的研究[J].中国电力，2018，51（09）：46-52.
        [6]郑于贤.低氮燃烧技术在锅炉节能减排中的价值[J].化学工程与装备，2017（02）：201-202.