关于低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的应用研究
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摘 要：本文从低氮燃烧改造技术与工艺方面说明了低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的应用方法，并研究了减少循环流化床锅炉的氮氧化物的措施，说明了在循环流化床锅炉中应用低氮燃烧技术的现实意义。
关键词：低氮燃烧技术；循环流化床；应用措施
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.12.029
0 前言
为了顺应可持续发展的要求、减少环境污染，需要改造锅炉的烟气净化系统以减少锅炉烟气的排放，其中低氮燃烧技术在减低循环流化床锅炉烟气的方面表现突出，研究其技术应用的途径可以实现减少烟气排放的目标。
1 在循环流化床锅炉应用低氮燃烧技术的意义
随着经济的快速发展，给能源与环境造成的压力逐渐增加，因此，我国提出了可持续发展的战略目标，在社会经济发展的同时也要注意保护环境的问题，为了顺应时代发展的新要求，工业企业要求严格按照相关标准来进行污染物的排放，并不断研究新型的燃烧技术，从根本上减少污染物的产生。在研究过程中实验得出氮氧化物为工业排放污染物中主要的物质之一，因此要采取措施以减少氮氧化物的排放可以有效的实现工业生产节能减排的目标。循环流化床是一种具备高效、清洁等优点的燃烧技术，当前已经被广泛的应用于许多发电企业中，并且企业还应用了SNCR脱硝系统与低氮燃烧技术相结合的方式来有效的实现减少污染物排放的目标。
2 低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的应用
（1）低氮燃烧改造技术。1）降低空气过量值。在改造低氮燃烧技术时首先技术人员要保证循环流化床锅炉的安全运行，再采取相应的手段以减少燃烧过程中出现的氮氧化物。燃料的燃烧需要空气，为了有效的减少氮氧化物的产生可以通过减少空气的过量值来控制与燃料的氮元素反应后所产生的氧气的量。但值得注意的是当通入燃烧的空气量过小时，则不能满足正常燃烧的条件，由此得知，在燃料燃烧时控制通入适当的空气量是保证燃料得以完全燃烧的关键，同时还可以减少氮氧化物的产生[1]。2）利用分阶段、分量的方法通入空气。在燃料燃烧的过程中如果出现局部温度过高或者氧气含量过多都会导致氮氧化物的产生，为了解决这一问题可以利用分阶段或者分量的方法向内通入空气。在燃料预燃时，需要保证燃料在燃烧初期阶段保持过高的浓度，以有效的减少氮氧化物的产生，因此需要在此阶段通入少量的空气，同时这一方法还能够防止燃料燃烧过快导致局部温度过高的问题出现。当发现燃料在燃尽时可以再次通入适量的空气，保证燃料得以充分的燃烧，避免出现热能损耗的问题，因此分量通入空气的方法有效的控制了在燃烧过程中氮氧化物的生成，进而减少了污染物、烟气的排放，实现保护环境的目的，提高循环流化床锅炉的经济效益。
（2）低氮燃烧改造工艺。1）控制燃煤颗粒度。影响氮氧化物生成量以及循环流化床锅炉运行效率的原因主要是由于不合理的燃烧、不科学的二次风分配以及炉膛温度过高等因素造成的，导致锅炉排放的NOX含量过多。因此可以对低氮燃烧技术进行技改，首先控制入口的燃煤粒度，为了降低锅炉的一次风使用量需要保证10mm以内的燃煤粒度进入锅炉。2）科学、合理的分级二次风。在合理控制燃煤颗粒度后要合理的分级二次风，可以对二次风系统进行改造，拆除原有的分级配风装置，改变二次风喷嘴的大小及位置，以便于可以根据锅炉的燃烧情况随时进行调节，实现对二次风的科学分配。合理的分级二次风是控制NOX 生成的有效途径之一。3）改造流化床。传统的循环流化床锅炉在一次风系统的设计上普遍系数过大，不能减少氮氧化物的产生，因此需要对流化床进行改造，提高自身布风的均匀性，并有效的控制一次风的空气系数降低流化床的床温来减少氮氧化物的生成。技术人员可以利用布风板，并应用迷宫式的风帽有效的发挥布风板的作用，保证布风板具有较高的均匀性可以减少床压波动的频率与次数进而减低燃料层的温度。
（3）减少循环流化床锅炉的氮氧化物的具体措施。1）SNCR脱硝系统运行时应注意的问题。影响SNCR系统运行效率的原因主要有以下四点：一是锅炉的低负荷运行导致系统脱硝效率较低，二是运行过程中消耗了大量的氨水，不仅使脱硝率降低还导致系统运行成本增加。通常情况下系统所使用的氨水为工业氨水，且浓度在20%左右，并与工艺水混合稀释使浓度为5%，再利用喷枪在锅炉中进行脱硝，在此过程中会因为混合压力不足等原因导致工业氨水没有稀释到脱硝系统运行的标准，出现氨水消耗过多、运行成本过高的问题。三是正常情况下循环化流床锅炉的SNCR系统运行的温度在850℃，在此温度下可以保证较高燃料氮的转化率与脱硝效率。但是有时系统的反应处较为敏感，无法有效的控制系统运行温度。四是系统运行过程中氨逃逸率偏高。2）提高SNCR脱硝体统运行效率的措施。为了解决上述问题，延长循环流化床锅炉的使用寿命，技术人员可以采取以下措施：首先增加旋风分离器的运行效率，进而提高其循环倍率。通过改变旋风分离器的高宽比、进口风速以及中心筒的安装深度来提高分离器的运行效率。其次可以改善脱硝喷枪的雾化效果、更换喷枪设备、调整空气压力等方法来提高脱硝系统的运行效率。因此改变空气系數、优化布风板的布置、改造二次风入风的位置等均可以有效的降低氮氧化物的排放量。针对于循环流化床锅炉来说可以利用低氮燃烧技术降低废物排放并进一步应用SNCR脱硝系统来减少NOX 的排放，进而使循环流化床锅炉的排放达到环保要求的指标[2]。
3 总结
综上所述，在循环流化床锅炉中应用低氮燃烧技术不仅可以减少运行成本还可以降低烟气的排放，进而实现保护环境的目的，在保障用户经济效益的基础上又带来了社会效益。为了充分发挥低氮燃烧技术的作用，需要技术人员不断的根据循环流化床锅炉的内部结构及燃烧方式来改进低氮燃烧技术。
参考文献：
[1]刘伟，黄梦莹.低氮燃烧技术在循环流化床锅炉上的运用[J].中国战略新兴产业，2018（44）：145.
[2]吴剑恒，陈文强，高瑞峰.燃烧优化控制技术在循环流化床锅炉上的应用与效果[J].工业锅炉，2010（01）：32-35.
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