N和揮發(fā)分對低NOx燃燒鍋爐氮氧化物排放的影響

　　發(fā)電技術N和揮發(fā)分對低NOx燃燒鍋爐氮氧化物排放的影響高小濤1，章名耀2（1.江蘇省電力公司電力科學研究院，江蘇南京211103；2.東南大學能源與環(huán)境學院，江蘇南京210096）特性對低NOx燃燒系統(tǒng)鍋爐NOx排放影響并不顯著。對于同1臺低NO燒系統(tǒng)鍋爐的NOx排放質量濃度隨N、揮發(fā)分含量的增加有降低的趨勢，煤質仍然是鍋爐NOx排放質量濃度的主要影響因素。

　　近年來，新建燃煤電站鍋爐均米用了低NOx燃燒系統(tǒng)。低NOx燃燒技術的快速發(fā)展和應用，顯著影響鍋爐的運行性能，鍋爐NOx排放特性及各影響因素的影響趨勢也隨低NOx燃燒技術的使用而變化。對采用低NOx燃燒系統(tǒng)的鍋爐，主要是根據煤的燃燒特性來實現NOx排放控制，相應的燃煤揮發(fā)分含量高則NOx排放濃度一般降低。

　　在煤粉鍋爐中燃料NOx占NOx生成量的大部分。燃料NOx的生成量不僅取決于煤中的含氮量，還取決于其他煤質特性參數，這些參數主要通過影響煤的熱解、燃燒特性而影響燃料N的轉化和NOx的生成。影響燃料NOx生成的主要煤質特性是煤中氮和揮發(fā)分含量，此外顆粒尺寸分布、熱解速度、揮發(fā)分和焦燃燒速度也影響NOx的生成。

　　1我國發(fā)電用煤中N和揮發(fā)分含量我國300MW以上大型鍋爐的典型設計和運行煤種的N含量隨揮發(fā)分含量的變化如所示。

　　圖中的數據包括中大量大型鍋爐數據，還包括中研究涉及鍋爐的設計和運行煤種，從揮發(fā)分含量看，該數據庫涵蓋了無煙煤到褐煤的所有煤種。從可以看出，對于所考察數據庫中的煤種，隨干燥無灰基揮發(fā)分含量（V）的增加，收到基N含量（N呈逐漸降低的趨勢，只有少數揮發(fā)分很高的褐煤稍偏離這一趨勢。

　　2煤質與鍋爐NOx排放量的關系為了研究低NOx燃燒技術對降低鍋爐NOx排放量的影響，首先對2004年以前我國燃煤電廠鍋爐NOx排放量和煤質特性之間的關系進行研究。所整理的數據庫包括300600MW容量鍋爐及少量100200MW鍋爐40余臺的NOx n含置隨揮發(fā)分含置的變化排放濃度和煤質分析數據。這些鍋爐大多屬于當時的主力機組，其中主要是直流燃燒器切圓燃燒鍋爐，也包括少量旋流燃燒器墻式燃燒鍋爐。試驗結果包括NOx測量結果和完整的試驗用煤煤質分析丨工業(yè)分析、元素分析和發(fā)熱量）數據。當1臺鍋爐的NOx排放質量濃度數據包括改變運行參數和變煤種的NOx排放測量結果時，則對相同煤種條件下各試驗工況的NOx排放質量濃度進行平均。為了比較，所有的NOx排放結果數據均折算到過量空氣系數為1.4也就是6%O2、單位為mg/m3的數值。