【技术分享】锅炉配风对氮氧化物排放量的影响有多大？二次风对氮氧化物排放量有什么影响？

摘要：锅炉配风是保证锅炉稳定燃烧的重要手段，配风不仅有利于提高燃料利用效率，而且对氮氧化物的排放也有很大影响。

本文以锅炉燃烧氣氧化物排放的特点为参考，针对锅炉配风对氮氧化物的排放量影响进行具体分析。

关键词：锅炉配风；氮氧化物；排放量；配风方式

随着我国火电行业的发展,锅炉燃烧中氮氧化物的排放已经成为电力行业的第一大酸性气体污染排放物。锅炉燃烧中氮氧化物主要是来自煤炭的直接燃烧,小部分为空气中的氮气在燃烧过程中被氧化产生。

随着我国对环境保护重视力度的加大，如何有效的控制锅炉燃烧产生的氮氧化物废气排放，已经受到越来越多的关注。

一、锅炉燃烧过程中产生NOx的主要途径

锅炉燃烧中产生氮氧化物主要有热力型、燃料型和快速型三种。热力型是指空气中的氮气被高温氧化形成的NOx,生成速率随着炉内的温度上升而加大。燃料型是指煤炭中的氮元素由于高温燃烧被氧化成酸性气体NOx在燃料型产生NOx的方式中.一氧化氮占总氮氧化物的90%.是酸性废弃排放中的主要成分。快速型是指由于尼莫尔机理作用，空气中的氮气和原料中的碳氢原子团发生反应生成的NOx。

二、影响锅炉NOx生成与排放的因素

锅炉燃烧过程中氮氣化物的生成主要与燃烧温度和过最空气系数有关系.另外煤炭中氮元素的含量对氮氧化物的生成也有一定的影响。在锅炉燃烧时.炉膛的温度和氮氧化物的生成量成正比.温度越高.氮氧化物生成量越大，反之温度越低，氮氧化物越不容易生成。另外燃烧过程中的空气过量系数也对氮氧化物的生成有重要影响.燃烧过程中空气过量系数越大对生成氮氧化物越有利。

燃料与燃烧产物在火焰高温区停留的时间.对NOx的生成也有很大影响，在高温区停留时间越短，NOx的生成最越少。三、锅炉配风对氮氧化物排放量的影响

1.锅炉配风方式及其作用

针对当今电系统普遍使用的煤粉炉进行分析.一次风的作用主要是通过燃烧器将煤粉送入炉膛.并能供给煤粉中的挥发分着火燃烧所需的氧气，采用热风送粉的一次风，同时还具有对煤粉预热的作用。二次风的作用是供给燃料完全燃烧所需的氧量，并能使空气和燃料充分混合.通过二次风的扰动.使燃烧迅速、强烈、完全。

2.风箱与锅炉压差对氮氧化物排放量的影响

通过改变二次风与锅炉内的压差，加大二次风的力度，能够更有效的从一次风中卷吸高温烟气。高温烟气被高效率吸走,能够起到降低炉膛温度，减少热力型氮氧化物的生成量的作用。如果二次风与锅炉内压差较小，则二次风的风速会偏低,二次风会与一次风发生融合现象，不但不能降低炉内温度，反而由于氧气输送最过大加大了炉内的温度,从而使煤炭中的氮成分随着其他挥发物一起释放，最终在和过量氧气的反应生成NOx.从而加大氮氧化物的排放量

3、送氧量对氮氧化物排放量的影响

配风是给锅炉燃烧提供氧气的主要手段，送氧量的大小不仅影响着煤炭的燃烧效率.稳定的送氧配风还是保持炉膛煤炭稳定燃烧的控制手段。然而当送氧超过一定限度时，会增大氮氧化物的排放量.从而加剧电厂废弃中酸性气体的排放量。随着送氧量的加大,炉膜内的煤炭剧烈燃烧产生高温，对氮氧化物产生的原因进行分析.高温能够增大热力型、燃料型和快速型三种氮氧化物的生成效率。

而且随送氧最的加大，炉内过量空气系数变高，进一步为氮氧化物的产生提供了有利条件。

4.配风方式对氮氧化物排放量的影响

通过对相关数据的査阅和分析，配风方式对释放高温烟气和维持炉内一定的氧气含量有重要影响，配风方式的选择在很大程度上影响了氮氧化物的排放量。

正三角的配风方式.

由于高温烟气多存在于炉内上方，因此，不利于对高温烟气的释放。而且由于风量主要从炉膛燃烧区下部送入.使主燃区氧量比较大，进而使煤炭燃烧速率加快.产生较高温度.导致氮氧化物生成量的増加。

采用倒三角的配风方式.

在主燃烧区域锅炉内氧含量相对较低.因此煤炭燃烧的火焰温度也相对低些。通过对炉内燃烧区域的温度控制.能够有效降低热力型N0x和燃料型NOx的生成量。从上部进行二次送风的方式有助于带走高温烟气，而且送风区域不是煤炭的主燃区，即便氧气含量较大，由于温度较低，也不会对NOx的生成量带来很大影响。而且采用上部二次配风的方式，会使炉膛下部进风量减少，因此导致的煤粉顶托力不够，会降低较重炉渣的燃烧率。由于硫化物、氮氧化物一般都在这些炉渣中，降低炉渣的燃烧率也能起到减少氮氧化物生成量的作用。因此从顶部二次送风的倒三角配风方式有助于NOx排放量的降低。