燃燒改進(jìn)技術(shù)是通過控制燃燒條件來調(diào)節(jié)燃燒區(qū)域的溫度和進(jìn)氣量,然后減少NOx生成和排放技術(shù). 與其他降氮技術(shù)相比, 低NOx燃燒技術(shù)是一種簡單、經(jīng)濟(jì)、應(yīng)用最廣泛的方法.目前使用的低NOx主要有以下五種燃燒技術(shù): 低NOx燃燒器、燃料再燃技術(shù)、低過量空氣燃燒技術(shù)、空氣分級燃燒技術(shù)和煙氣再循環(huán)技術(shù).
低NOx燃燒器的使用可以在燃料燃燒過程中實(shí)現(xiàn)NOx控制排放,有利于燃料的穩(wěn)定燃燒和完全燃燒.
低NOx燃燒器的工作原理是將燃燒的風(fēng)分為兩部分:濃相和淡相,在不同的位置燃燒: 濃度位置靠近火焰中心,溫度較高,但由于氧化比較小,降低NOx生成率;
淡相位置靠近水冷壁。由于該區(qū)域遠(yuǎn)離火焰中心,溫度較低,雖然這個位置的氧化率較高,但NOx生成率仍然很低,最終實(shí)現(xiàn)了減少NOx產(chǎn)生和排放的目的.
低NOx燃燒器有低NOx預(yù)燃燃燒器、分割火焰燃燒器、階段燃燒器、濃淡燃燒器、混合促進(jìn)燃燒器、自身循環(huán)燃燒器等. 脫硝效率一般為30% ~ 60%之間燃料再燃技術(shù)始于20 世紀(jì)80 年代,是一種爐內(nèi)NOx控制技術(shù). 降氮原理如下: 根據(jù)爐內(nèi)燃料的燃燒過程,將爐分為三個區(qū)域:主燃區(qū)、再燃區(qū)和燃燒區(qū); 利用燃料分類在爐內(nèi)再燃區(qū)形成強(qiáng)還原氛圍,在該區(qū)域形成主燃區(qū)NOx還原為N2和其他含氮還原基團(tuán)(
HCN 和NH3) ; 之后,燃燒不足產(chǎn)生的廢氣排放會造成環(huán)境污染,從而在燃燒區(qū)補(bǔ)充部分空氣,形成富氧燃燒段,使該區(qū)域剩余的可燃物( CHi、CO等) 和含氮分子氧化. 燃煤鍋爐可采用再燃技術(shù)NOx排放量降至使用前35%以下.
燃料再燃技術(shù)具有脫硝效率高、適用性廣、鍋爐改造小、運(yùn)行成本低等優(yōu)點(diǎn). 再燃料種類繁多,氣體( 甲烷、合成氣等) 、液體( 水煤漿等) 和固體燃料( 煤粉、生物質(zhì)等)均可用作再燃料. 因?yàn)樯镔|(zhì)N、S 等元素相對較少,廣泛使用生物質(zhì)可以大大減少空氣污染物的產(chǎn)生和排放。同時,生物質(zhì)燃燒后的鈉、鉀等成分NOx還原有促進(jìn)作用.
綜上所述,生物質(zhì)燃料可以作為更好的再燃料. 然而,對生物質(zhì)再燃脫硝特性的研究相對較少. 研究表明,將生物質(zhì)作為再燃料將使用NOx降低效率更高. Adams 與Harding 使用木材作為旋風(fēng)燃燒器排放的再燃料NOx在控制過程中,當(dāng)再燃料在靠近后壁的旋風(fēng)桶區(qū)域,溫度接近1600 ℃注入再燃料時,爐內(nèi)停留時間為0. 3 s,可使NO 當(dāng)過熱空氣高速反向注入時,排放量下降近60%;NOx最高降低效率約為45%. Liu 等研究發(fā)現(xiàn),使用再燃技術(shù)可以使用NO 質(zhì)量分?jǐn)?shù)下降50%~ 60%,同時對于
生物質(zhì)鍋爐的操作方面沒有明顯的副作用.