關(guān)于鍋爐氮氧化合物升高原因分析及措施

1、.關(guān)于鍋爐煙氣氮氧化物升高原因分析及預(yù)控措施一、 NOx的形成與分類 氮氧化物：NO，NO2，N2O、N2O3，N2O4，N2O5等，但在燃燒過(guò)程中生成的氮氧化物，幾乎全是NO和NO2。通常把這兩種氮的氧化物稱為NOx1、熱力型NOx （Thermal NOx），它是空氣中的氮?dú)庠诟邷叵?1000-1400以上)氧化而生成的NOx 2、快速型NOx（Prompt NOx），它是燃燒時(shí)空氣中的氮和燃料中的碳?xì)潆x子團(tuán)如CH等反應(yīng)生成的NOx 3、燃料型NOx（Fuel NOx），它是燃料中含有的氮化合物在燃燒過(guò)程中熱分解而又接著氧化而生成的NOx 二、NOx的升高的分析 1、煤粉燃燒中各種類型NO

2、x的生成量和爐膛溫度的關(guān)系 熱力型NOx是燃燒時(shí)空氣中的氮（N2）和氧（O2）在高溫下生成的NO和NO2 O2十M2O十M O十N2NO十N N十O2NO十O因此，高溫下生成NO和NOx的總反應(yīng)式為 N2十O22NO NO十1/2O2NO22、煤粉爐的NOx排放值和燃燒方式及鍋爐容量的關(guān)系 1）若燃料N全部轉(zhuǎn)變?yōu)槿剂螻Ox，則燃料中1%N燃燒生成NOx為1300ppm，實(shí)際上燃料N只是一部分轉(zhuǎn)變?yōu)镹Ox，取轉(zhuǎn)變率為25%，則燃料NOx為325ppm，即650mg/Nm3。2)熱力NOx一般占總NOx的20%30%，現(xiàn)取25%，即為217 mg/Nm3。因此，總的NOx生成量為867 mg/m3

3、。3)若鍋爐采用了低NOx燃燒器、頂部燃盡風(fēng)等分級(jí)燃燒、以及提高煤粉細(xì)度和低措施等，爐內(nèi)脫硝率可達(dá)NOx50%，因此預(yù)計(jì)NOx排放濃度433mg/Nm3。N2和O2生成NO的平衡常數(shù)Kp 當(dāng)溫度低于l000K時(shí)Kp值非常小，也就是NO的分壓力(濃度)很小溫度和N2O2(ppm)初始比對(duì)NO平衡濃度的影響 40N2O2(ppm)是N2和O2之比為40:1的情況，這大致相當(dāng)于過(guò)量空氣系數(shù)為1.1時(shí)的煙氣 NO氧化成NO2反應(yīng)的平衡常數(shù)Kp 由表可以看出Kp隨溫度的升高反而減小，因此低溫有利于NO氧化成NO2。當(dāng)溫度升高超過(guò)1000時(shí)，NO2大量分解為NO，這時(shí)NO2的生成量比NO低得多煤炭中的氮含

4、量一般在0.5-2.5左右，它們以氮原子的狀態(tài)與各種碳?xì)浠衔锝Y(jié)合成氮的環(huán)狀化合物或鏈狀化合物，如喹啉(C6H5N)和芳香胺(C6H5NH2)等當(dāng)燃料中氮的含量超過(guò)0.1時(shí)，所生成的NO在煙氣中的濃度將會(huì)超過(guò)130ppm。煤燃燒時(shí)約75-90的NOx是燃料型NOx。因此，燃料型NOx是煤燃燒時(shí)產(chǎn)生的NOx的主要來(lái)源。3、過(guò)量空氣系數(shù)對(duì)燃料N轉(zhuǎn)化為揮發(fā)分N比例的影響 熱解溫度對(duì)燃料N轉(zhuǎn)化為 煤粉細(xì)度對(duì)燃料N轉(zhuǎn)化為揮發(fā)分N比例的影響 揮發(fā)分N比例的影響 綜合上述圖表及所查資料得出，鍋爐氮氧化合物升高的原因主要有下述幾點(diǎn)1、鍋爐氮氧化合物升高主要和爐膛溫度有關(guān)，溫度越高生成的氮氧化合物越高，在鍋爐運(yùn)

5、行當(dāng)中，改變磨煤機(jī)運(yùn)行方式如：B、C、D磨運(yùn)行，爐膛火焰中心就會(huì)升高，爐膛下部吸熱量減少，爐膛溫度升高，產(chǎn)生氮氧化合物就會(huì)升高。 2、鍋爐氮氧化合物升高與鍋爐過(guò)量空氣系數(shù)有關(guān)，綜合現(xiàn)在鍋爐氧量2.0%-3.0%得出鍋爐過(guò)量空氣系數(shù)a如下所示：公式a=21/21-Q2鍋爐氧量2.0%所對(duì)應(yīng)下的過(guò)量空氣系數(shù)1.10鍋爐氧量2.2%所對(duì)應(yīng)下的過(guò)量空氣系數(shù)1.11鍋爐氧量2.4%所對(duì)應(yīng)下的過(guò)量空氣系數(shù)1.12鍋爐氧量2.6%所對(duì)應(yīng)下的過(guò)量空氣系數(shù)1.14鍋爐氧量2.8%所對(duì)應(yīng)下的過(guò)量空氣系數(shù)1.15鍋爐氧量3.0%所對(duì)應(yīng)下的過(guò)量空氣系數(shù)1.16鍋爐氧量3.5%所對(duì)應(yīng)下的過(guò)量空氣系數(shù)1.2通過(guò)對(duì)過(guò)量空氣

6、系數(shù)的計(jì)算，鍋爐氧量越高的，燃燒所產(chǎn)生的煙氣量就相應(yīng)增加，鍋爐所產(chǎn)出的氮氧化合物就會(huì)增加，但鍋爐氧量偏低會(huì)造成，煤粉燃燒不完全，鍋爐化學(xué)和機(jī)械不完全燃燒熱損失升高。3、 煤粉細(xì)度對(duì)鍋爐氮氧化合物的影響 鍋爐在運(yùn)行當(dāng)中及時(shí)調(diào)整磨煤機(jī)煤粉細(xì)度，在鍋爐未改變?nèi)紵绞降那疤嵯?，煤粉?xì)度的粗細(xì)也會(huì)影響鍋爐氮氧化合物升高和降低。二、鍋爐降低氮氧化合物的措施1、在燃用揮發(fā)分較高的煙煤時(shí),燃料型NOX含量較多,快速型NOX極少。燃料型NOX是空氣中的氧與煤中氮元素?zé)峤猱a(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)生成NOX,燃料中氮并非全部轉(zhuǎn)變?yōu)镹OX,它存在一個(gè)轉(zhuǎn)換率,降低此轉(zhuǎn)換率,控制NOX排放總量,可采取減少燃燒的過(guò)量空氣系數(shù)在運(yùn)行當(dāng)中

7、控制鍋爐氧量在2.0%-2.5%控制鍋爐氮氧化合物升高。 2、控制燃料與空氣的前期混合，通過(guò)對(duì)降低磨煤機(jī)出口一次風(fēng)速，控制煤粉進(jìn)入爐膛著火時(shí)間，現(xiàn)磨煤機(jī)A磨風(fēng)量60t/h、B磨55-58t/h、C磨45t/h，D磨運(yùn)行時(shí)45t/h，逐步降低磨煤機(jī)一次風(fēng)量，通過(guò)對(duì)降低磨煤機(jī)出口一次風(fēng)速，控制煤粉進(jìn)入爐膛著火時(shí)間，加強(qiáng)配風(fēng)通過(guò)一、二次風(fēng)的調(diào)整。 3、通過(guò)調(diào)整磨煤機(jī)出口擋板來(lái)控制磨煤機(jī)煤粉細(xì)度，找出煤粉細(xì)度的粗細(xì)在爐內(nèi)燃燒產(chǎn)生氮氧化合物的最佳煤粉細(xì)度，來(lái)控制鍋爐氮氧化合物。 4、提高入爐的局部燃料濃度，在鍋爐D磨運(yùn)行時(shí)，對(duì)鍋爐配風(fēng)進(jìn)行調(diào)整，降低火焰中心位置，降低D磨煤機(jī)的給煤量，在調(diào)整時(shí)盡量調(diào)整其他磨煤機(jī)的煤量，避免大幅度調(diào)整D磨煤機(jī)的給煤量，造成鍋爐氧量大幅度波動(dòng)，控制爐膛負(fù)壓在-30Pa至-50Pa之間，加強(qiáng)煤粉在爐燃燒時(shí)間，防止煤粉燃燒不充分，火焰中心上移，造成爐膛出口煙溫高，造成鍋爐氮氧化合物升高。5、改變配風(fēng)方式：將爐內(nèi)火焰采用倒三角的配風(fēng)方式，將從主燃燒器供入爐膛的空氣量減少(相當(dāng)于理論空氣量的80%),使燃料先在缺氧的富燃料燃燒條件下燃燒，降低燃燒區(qū)內(nèi)的燃燒速度和溫度水平，延遲燃