燃煤锅炉低氮燃烧器改造
燃煤锅炉低氮燃烧器改造
目前，我国仍以煤炭为主的资源组成，生产生活大量依赖传统的煤炭资源，对大气环境造成很大污染。煤系以煤为主，在燃烧过程中会产生硫化物、氧化氮等污染物。为了解决能源供应与环境保护的矛盾，减少脱硝改造及运行费用，低氮燃烧器的改造势在必行。
一、低NOx燃烧技术简介
通过改变燃烧条件来减少NOx的排放是一种低NOx燃烧技术。低氮燃烧技术是目前广泛应用于降低氮氧化物排放最简单、最经济的方法。目前，低NOx燃烧技术主要有以下几种:
1、低过量空气系数
低过量空气系数是优化燃烧、降低NOx产量的简便方法。烟气中氮含量的降低可以抑制氮氧化物的生成。在不改变燃烧装置结构的情况下，降低了NOx排放，提高了装置运行的经济性。对于燃煤锅炉而言，其局限性主要是由于空气过剩系数低，会导致受热面粘结渣和腐蚀，温度变化，飞灰可燃物增多，从而导致经济性下降，因此电站锅炉在实际运行中无法进行大幅调整。
2、空气分级燃烧
分阶段完成燃料燃烧过程是气体分级燃烧的基本原理。第一，将主燃机供应到炉内的空气量减少到燃烧空气总量的70-75%(相当于理论空气量的80%)，使燃料首先在低氧、富燃料燃烧条件下燃烧。该方法弥补了低过量空气燃烧的简单缺点，第一级燃烧区空气过剩系数越小，抑制NOx生成的效果越好，但燃烧产物越多，燃烧效率降低，结渣和腐蚀的可能性越大。因此，为了保证NOx排放，保证锅炉燃烧的经济性和可靠性，必须合理组织空气分级燃烧过程。
3、燃料分级
在燃烧过程中产生的氮氧化物与烃根、未完全燃烧产物CO、H2、C以及CnHm时，会发生NO的还原反应，使用这个原理，将80-85%的燃料输送到一级燃烧区，在α>1时燃烧产生二氧化碳。送入一级燃烧区的燃料称为一次燃料，其余15-20%的燃料则在主燃烧器的上部送入二级燃烧区，在α<1的条件下形成很强的还原性气氛，使得在一级燃烧区中生成的NOx在二级燃烧区内被还原成氮分子，二级燃烧区又称再燃区，送入二级燃烧区的燃料又称为二次燃料，或称再燃燃料。再燃区不仅使生成的NOx得到还原，而且能抑制新的NOx的产生，使NOx的排放浓度进一步降低。
4、烟气再循环
当前采用较多低NOx燃烧技术的还有烟气再循环法，它是将一部分低温烟气直接送进炉内，或者与一级风或二次风混合后送到炉内，这不仅可以降低燃烧温度，还可以降低氧气浓度，从而降低NOx的排放浓度。
5、低NOx燃烧器
燃烧器是锅炉燃烧系统的关键设备之一。在锅炉燃烧过程中，燃烧器的性能直接影响着锅炉的可靠性和经济性。根据NOx的产生机理，大部分NOx是在煤粉着火阶段产生的，因此通过特殊设计的燃烧器结构和调整燃烧器的风煤比例，可以降低着火区氧的浓度和着火区的温度，从而达到抑制NOx生成的目的。
6、低NOx燃烧系统
将低NOx燃烧器和低NOx燃烧（空气分级、燃料分级和烟气再循环）结合起来，形成一个超低NOx燃烧系统，以便更好地减少NOx的排放，减少飞灰碳含量。
二、改造中应注意的问题：
（1）消防安全方面：燃气锅炉房属于甲类厂房以及耐火等级不低于二级，消防安全方面远远高于燃煤锅炉厂房，因此把燃煤锅炉改造成燃气锅炉时，锅炉厂房应重新按规范进行改造，注意防爆抗耐火级的选择。
（2）自动控制方面：应特别注意锅炉水位自动联锁保护，以及燃气锅炉熄火自动保护，蒸汽压力、燃气压力、风压低等自动联锁保护，在自动控制程度方面燃气锅炉要远远高于燃煤锅炉。
（3）锅炉房与调压室设置两路可燃气体报警装置，报警系统应与紧急切断阀和强制排风设施联锁。
