爐內脫氮

爐內脫氮就是采用各種燃燒技術手段來控制燃燒過程中NOx的生成，又稱低NOx燃燒技術。

尾部脫氮

尾部脫氮又稱煙氣凈化技術，即把尾部煙氣中已經生成的氮氧化物還原或吸附，從而降低NOx排放。煙氣脫氮的處理方法可分為：催化還原法、液體吸收法和吸附法三大類。

催化還原法是在催化劑作用下，利用還原劑將NOx還原為無害的N2。這種方法雖然投資和運轉費用高，且需消耗氨和燃料，但由于對NOx效率很高，設備緊湊，故在國外得到了廣泛應用，催化還原法可分為選擇性非催化還原法和選擇性催化還原法相比，設備簡單、運轉資金少，是一種有吸引力的技術。

液體吸收法是用水或者其他溶液吸收煙氣中的NOx。該法工藝簡單，能夠以硝酸鹽等形式回收N進行綜合利用，但是吸收效率不高。

吸附法是用吸附劑對煙氣中的NOx進行吸附，然后在一定條件下使被吸附的NOx脫附回收，同時吸附劑再生。此法的NOx脫除率非常高，并且能回收利用。但一次性投資很高。

技術比較：爐內脫氮與尾部脫氮相比，具有應用廣泛、結構簡單、經濟有效等優(yōu)點。各種低NOx燃燒技術是降低燃煤鍋爐NOx排放最主要也是比較成熟的技術措施。一般情況下，這些措施最多能達到50%的脫除率。當要進一步提高脫除率時，就要考慮采用尾部煙氣脫氮的技術措施，SCR和SNCR法能大幅度地把NOx排放量降低到200mg/m，但它的設備昂貴、運行費用很高。

各爐內脫氮技術又以燃料分級效率較高。燃料再燃技術是有效的降低NOx排放的措施，早在1980年日本的三菱公司就將天然氣再燃技術應用于實際鍋爐，NOx排放減少50%以上。美國能源部的“潔凈煤技術”計劃也包括再燃技術，其示范項目分別采用煤或天然氣作為再燃燃料，NOx排放減少30%到70%。在日本、美國、歐洲再燃技術大量應用于新建電站鍋爐和已有電站鍋爐的改造，在商業(yè)運行中取得良好的環(huán)境效益和經濟效益。在我國燃料再燃燒技術研究和應用起步較晚，主要是因為我國過去對環(huán)保的要求較低，另一方面則是出于技術經濟上的考慮。進入90年代，我國嚴重缺電局面開始緩和，大氣污染日益嚴重，1994年全國85個大中城市中NOx超標的城市就有30個，占35%。1998年對全國322個省控城市量監(jiān)測結果分析，NOx年日平均值范圍在0.006一0.152mg/m3，全國平均為0.037mg/m3，治理大氣污染成為十分迫切的任務。隨著環(huán)保要求的不斷提高，研究適應我國國情的低成本的再燃低NOx燃燒技術具有良好的前景。

分級燃燒

抑制NOx 的生成可采取的措施有：

1.降低鍋爐峰值溫度，將燃燒區(qū)的煤粉量降低。

2.降低氧濃度（即降低過量空氣系數(shù)），將部分二次風管堵住。

3.由于要保證鍋爐的出力，可將部分煤粉和空氣從鍋爐上部投入，這樣就控制了燃燒火焰中心區(qū)域助燃空氣的數(shù)量，縮短燃燒產物在高溫火焰區(qū)的停留時間，避免了高溫和高氧濃度的同時存在。

4．在爐膛中設立再燃區(qū)，利用在主燃區(qū)中燃燒生成的烴根CHi和未完全燃燒產物CO、H2、C和CnHm等，將NO的還原成N2。

將80%～85%的燃料送入主燃區(qū)，燃料在主燃區(qū)燃燒生成NOx ，15%～20%的燃料送入再燃區(qū)，再燃區(qū)過量空氣系數(shù)小于1.0(α<1.0)，具有很強的還原性氣氛，在主燃區(qū)生成的NOx被還原；再燃區(qū)不僅能夠還原已經生成的NOx，而且還抑制了新的NOx生成；在燃盡區(qū)供給一定量的空氣（稱為燃盡風），保證從再燃區(qū)出來的未完全燃燒產物燃盡。根據(jù)超細煤粉再燃低NOx燃燒技術原理和前期的研究結果，將整個爐膛燃燒區(qū)劃分為主燃區(qū)、再燃區(qū)和燃盡區(qū)。各區(qū)域出口過量空氣系數(shù)目標值為：主燃區(qū)出口α=0.9～1.0，再燃區(qū)出口α=0.8～0.9，燃盡區(qū)出口α=1.167。鍋爐主、再燃區(qū)均以鍋爐實際燃用煤為燃料，主燃區(qū)燃燒80%～90%的濃煤粉，再燃區(qū)噴入10%～20%的超細化煤粉作為再燃燃料。

超細煤粉是指粒徑小于43μm的煤粉，根據(jù)有關研究,這個尺度的煤粉有與霧化燃油相同的燃燒特性。在工程應用中，可以用濃淡分離器從常規(guī)煤粉中分離。

技術特點：

1.低負荷

優(yōu)異的低負荷不投油穩(wěn)燃能力，該設計的理念之一是建立煤粉早期濃縮著火，為此公司開發(fā)了高效濃淡分離裝置、兩層濃濃、淡淡一次風合用一層一次風室，中間完全分隔的一次風煤粉燃燒器、周界齒形的煤粉燃燒噴嘴，同時一次風煤粉反切射流技術，極大地提高鍋爐的不投油低負荷穩(wěn)燃能力。根據(jù)設計和校核煤種的著火特性，選用合適的煤粉濃縮比、煤粉噴嘴、和濃一次風反切角度，在煤種允許的變化范圍內確保煤粉及時著火穩(wěn)燃，并且燃燒器狀態(tài)良好。

2.煤粉

優(yōu)異的煤粉高效燃盡、防結渣及高溫腐蝕的特性。首先，高濃度煤粉的早期著火提高了燃燒效率；同時通過在爐膛的不同高度布置底部二次風、偏置二次風、上部OFA 和空間分離的S-OFA，將爐膛分成三個相對獨立的部分：燃燒區(qū)，NOx還原區(qū)和燃盡區(qū)。在每個區(qū)域合理的控制各自的過量空氣系數(shù)，這種改進的空氣分級方法通過優(yōu)化每個區(qū)域的過量空氣系數(shù)，在有效降低NOx 排放的同時能最大限度地提高燃燒效率；第三，通過燃燒器區(qū)域的剛性偏置二次風，在爐膛壁面附近形成低煤粉濃度的氧化區(qū)，避免了爐膛結渣和高溫腐蝕的發(fā)生。第四，本技術將煤粉濃淡分離，所有濃一次風煤粉都布置在了燃燒區(qū)域下部，相當于提高了煤粉燃盡高度及NOx還原高度，有利于提高鍋爐燃燒效率及降低NOx的排放水平。

3.NOx燃燒

超低的NOx燃燒排放特性，分級燃燒技術的最突出特點是超低NOx燃燒特性，在保證穩(wěn)燃高效的前提下，通過采用高效濃淡分離技術、空間燃燒分級技術、一次風逆向射流等手段不僅保證煤粉早著火，穩(wěn)定燃燒，通過采用上下、左右可調燃盡風噴口技術，實現(xiàn)爐內按需供風和降低爐膛出口煙溫偏差，更重要的是實現(xiàn)了鍋爐超低NOx的燃燒排放。

4.小油點

優(yōu)異的小油點火穩(wěn)燃能力，該設計采用公司經過了大量工業(yè)應用的煤粉氣化小油燃燒點火技術，在第一層的濃、淡一次風的煤粉燃燒器中布置了小油點火裝置，可以在鍋爐冷態(tài)以及熱態(tài)啟動時完全不投入大油槍，極大地降低了鍋爐的啟動和在更低負荷下的穩(wěn)燃油耗。

5.分離燃盡風SOAF

分離燃盡風SOAF還具有較好的降低爐膛出口煙溫偏差特性，采用空間空氣的分級燃燒技術不僅是降低NOx排放、提高煤粉燃盡率的重要手段，同時采用對SOFA的水平擺動調整，更有助于降低爐膛出口兩側煙溫偏差而導致的過熱器及再熱器壁溫偏差的作用