火力发电厂低排放控制研究.pdfVIP

2009年第1O期 《贵州电力技术》 (总第 124期) 火力发电厂低排放控制研究 贵州大学电气T程学院 邬小坤 [550003] 摘 要 氮氧化物是造成酸雨的主要物质之一，本文分析了火 电厂氮氧化物的产生机理 ，介绍了常见控制措施。对 贵州地区火 电厂降低排放提出两点建议，一是通过采用将排放和燃烧效率及稳定性共同结合形成多 目标控制的优 化燃烧调整控制系统，二是借鉴国外运用较为成功的二级脱氮技术，可供相关电力生产部门参考。 关键词 排放 优化燃烧 二级脱氮技术 氧化物的生成控制。根据其形成特点，在燃料燃烧 1 煤粉燃烧 NO 的产生机理 的高温区域建立富燃料区(低氧燃烧)及在形成的 火电厂燃煤NO 产生的途径分三种，即热力型 NO 区域喷入燃料破坏其生成，就可降低锅炉 NO NO、快速型NO及燃料型NO。各自产生的机理如下： 的排放量。 1．1 热力型NO 的产生机理 2 低NO 燃烧技术 热力型NO 主要是 由空气 中的N 氧化生成 的 燃料燃烧时所形成的高温环境下生成的和的总NO 目前控制 NO 排放的措施大致分两类。一类 和NO 。其燃烧 的化学反应方程式如下所示： 是低 NO 燃烧技术(炉内脱氮技术)，即通过运行方 N、 O、占 ．嗡 No NO 七1／20 占 ， NO、 式的改进或者对燃烧过程进行特殊的控制，抑制燃 烧过程中NO 生成反应，从而降低NO 的最终排放 1．2 快速型NO 的产生机理 量。另一类是烟气净化技术，把 已生成的NO 还原 快速型NO 是 1971年费尼莫尔通过试验发现 为 N ，从而脱除烟气 中的NO 。 的。它是碳氢化合物燃料在燃料过浓时燃烧产生 。 2．1 低过量空气燃烧 燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成 CH；自由 这是一种通过优化燃烧装置来降低NO生成量 基可与空气中氮气反应生成 HCN和 CN，再进一步 与氧气作用以极快的速度生成，其形成时间只需要 的方法。低空气过量系数可使燃料氮所生成的中间 60ms。如果以Ot：0．7_一0．8的预混天然气进行燃 产物得不到足够的氧而无法生成NO ，同时对已经生 烧试验 ，所生成的几乎全是快速型快速 NO ，测试发 成的NO 还能还原和分解 ，从而使NO 生成量下降。 现 ，生成的NO 不是在火焰的下游 ，而是在火焰面 f 内部。在燃烧过程 中的生成量很小，主要因素有空 气过量条件和燃烧温度。 驾 1．3 燃料型NO 产生机理 由燃料 中氮化合物在燃烧 中氧化而成，燃料中 氮的热分解温度低于煤粉燃烧温度 ，在 600～800~C 时就会生成燃料型NO ，所以它在煤粉燃烧 NO 产 物中约 占75～95％。 图2 一次风过量空气系数与烟气 中NO 和飞灰含碳量的关系 2．2 空气分级燃烧技术