燃烧中如何控制氮氧化物生成
燃烧中如何控制氮氧化物生成
NOx，并使已有的 Nox 经过均相和多重均相反应被分解还原。
入燃料空间。通过组织流场和燃料浓度场，使燃料在氧气浓度远远
d.加入还原剂，使之生成 CO、NH3 和 HCN，可将 NOx 分解还 低于通常的 21%环境中燃烧。氧气浓度甚至可以低于 5%，从而可
原。
以将 NOx 的生成水平控制在 30ppm 左右。燃烧空间局部氧浓度低
但由于火焰温度已经降低，而不会生成更多的 NOx。
都说明，只要不违背燃烧规律，通过精心设计，就可以取得殊途同归
分级的数量可以是两级，也可以是三级或多级，目的都是要组 的效果。
（上接 ７９ 页）
过一个短暂的电流调整过程，该过程持续约两 广东电网大部分 220kV 母线短路电流水平在 40kA 左右，200Mvar
燃烧中 NOx 的控制方法有多种，但从原理上讲，可大致分为富 并不意味着总的供氧量低。由于总的过量空气系数足够，因此，燃烧
燃料分级燃烧、富氧预混燃烧和高温空气燃烧三种方式，下面将分 效率并不因局部低氧而降低。
别叙述。
高温空气燃烧的关键在于高温空气条件大大扩展了稳定燃烧
１ 富燃料分级燃烧
的范围。在这个基础上，是组织任何一种远离化学当量比的燃烧过
具体是将用于燃烧的总空气量1沿着整个燃烧区得主流方向分批依次供入形成多级燃烧区使当地的过量空气系数0c1在最后一级将剩余的空气量供人使火焰中由于缺氧而剩余的未燃燃料和不完全燃烧产物得以补充燃烧保证燃烧效率不降低
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燃烧中如何控制氮氧化物生成
林义强
（中煤龙化化工公司热电分厂生产设备科,黑龙江 依兰 154854） 摘 要：结合实际，重点探讨了燃烧中如何控制氮氧化物生成。 关键词：燃烧；氮氧化物；生成
煤燃烧中氮氧化物生成机理及控制氮氧化物排放技术
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空气分级燃烧降低氮氧化物生成的原理
空气分级燃烧降低氮氧化物生成的原理
空气分级燃烧是一种技术手段，可以降低燃烧过程中生成的氮氧化物（NOx）。
其原理主要涉及以下几点：
1. 燃烧温度控制：空气分级燃烧通过合理控制燃烧过程中的温度分布，使得燃烧区域内部的温度降低。
高温燃烧是NOx生成的主要原因之一，通过降低燃烧温度可以抑制NOx生成的速率。
2. 空气分离：在空气分级燃烧技术中，燃烧过程通常分为两个阶段，即主燃烧区和延迟燃烧区。
在主燃烧区，燃料与一部分氧气混合燃烧，产生高温高湿的燃烧产物。
而在延迟燃烧区，则将剩余的氧气与燃料再次混合并燃烧，产生较低温度的燃烧产物。
通过在不同区域分别控制氧气的供应量，可以降低主燃烧区的温度，从而减轻NOx的生成。
3. 燃料分离：空气分级燃烧还可以将燃料分成两个部分，并延迟供给。
先将其中一部分燃料供给主燃烧区燃烧，然后再供给剩余的燃料到延迟燃烧区燃烧。
这样可以提前将部分燃料燃烧完成，减少主燃烧阶段的燃料供应量，进而减少高温燃烧区生成的NOx。
通过以上几个原理的结合应用，空气分级燃烧可以有效地降低燃烧过程中生成的氮氧化物。
浅谈火电厂氮氧化物排放的控制措施
浅谈火电厂氮氧化物排放的控制措施火电厂是我国能源结构中重要的能源供应来源之一，然而火电厂的运行和排放也带来了环境污染问题。
氮氧化物（NOx）是火电厂排放的主要污染物之一，对大气环境和人体健康都造成了严重的影响。
火电厂必须采取控制措施来减少氮氧化物的排放。
一、改进燃烧技术：燃烧过程是氮氧化物排放的主要来源。
通过改进燃烧技术，可以减少氮氧化物的生成。
比如采用低氮燃烧技术，通过优化燃烧风量、燃烧温度和燃料供应方式等方式，减少废气中的氮氧化物含量。
二、燃烧过程中添加催化剂：在燃烧过程中添加催化剂可以有效地降低氮氧化物的生成。
常用的催化剂有氨水（NH3）、尿素（CO(NH2)2）等。
催化剂通过与氮氧化物发生化学反应，将其转化为无害的氮（N2）和水（H2O），从而达到降低氮氧化物排放的目的。
三、安装烟气脱硝装置：烟气脱硝是一种常用的氮氧化物控制技术。
脱硝装置可以通过将燃烧过程中产生的氮氧化物与氨水等还原剂进行反应，使其转化为无害的氮和水。
常见的烟气脱硝技术包括选择性催化还原（SCR）和选择性非催化还原（SNCR）等。
四、提高能源利用效率：火电厂的能源利用效率越高，其排放的氮氧化物数量就越少。
提高火电厂的能源利用效率，减少能源的浪费，可以有效地降低氮氧化物的排放。
五、加强管理和监控：火电厂应建立科学的排放监测系统，实时监测和记录氮氧化物的排放情况。
并制定严格的排放标准，加强对火电厂的排放管理，确保排放符合环保要求。
加强对火电厂人员的培训和教育，提高员工的环保意识和技能水平。
火电厂氮氧化物排放的控制措施包括改进燃烧技术、燃烧过程中添加催化剂、安装烟气脱硝装置、提高能源利用效率以及加强管理和监控等。
这些措施的实施可以有效地减少氮氧化物的排放，保护环境，改善大气质量，推动可持续能源的发展。
煤燃烧中氮氧化物生成机理及控制氮氧化物排放技术
低NOX燃烧技术
•空气分级低 X燃烧技术 空气分级低NO 空气分级低 •燃料分级低NOx燃烧技术 燃料分级低NOx燃烧技术 燃料分级低NOx •烟气再循环低NOx排放技术 烟气再循环低NOx排放技术 烟气再循环低NOx •低NOx燃烧器 低NOx燃烧器
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空气分级燃烧
第一阶段，将从主燃烧器供 入炉膛的空气量减少到总燃 烧空气量的70%~75% （相当于理论空气量的80% 左右），使燃料先在缺氧的 富燃料燃烧条件下燃烧。此 时第一级燃烧区内过量空气 系数α<1,因而降低了燃烧区 内的燃烧速度的温度水平。 因此，不但延迟了燃烧过程， 而且在还原性气氛中降低了 生成NOX的反应率，仰制了 NOX在这一燃烧区中的生成 量。 6
煤燃烧中氮氧化物生成机理及控 制氮氧化物排放技术
硕611
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1.NOX的生成机理 2.低NOX燃烧技术 2.低
2
1、概述 、 煤燃烧过程中产生的氮氧化物主要是一 氧化氮(NO)和二氧化物（NO2）这二者统 称为NOX。此外还有少量的氧化二氮（N2O） 产生。 在通常的燃烧温度下，煤燃烧生成的NOX 中，NO占90%以上，NO2占5~10%,而N2O 只占1%左右。 近年来随着燃煤流化床锅炉的发展，发 现流化床锅炉排出的N2O比煤粉炉排放的要 大得多，因此已引起人们对N2O问题的日益 3 重视。
为了完成全部燃烧过程，完全燃烧所需的 其余空气则通过布置在主燃烧器上方的专 门空气喷口OFA(Over Fire Air)——称为 “燃尽风”喷口送入炉膛，与第一级燃烧 区在“贫氧燃烧”条件下所产成的烟气混 合，在α＞1的条件下完成全部燃烧过程。 由于整个燃烧过程所需空气是分二级供入 炉内，使整个燃烧过程分为二级进行，故 称之为空气分级燃烧法。 根据实际经验，采用将顶层燃烧器改成 “火上风”喷口的方法，可以降低NOX的 排放15%—30% 。
氮氧化物控制措施技术一览
氮氧化物控制措施技术一览---------------------------------------一、氮氧化物形成之原因在燃烧过程中形成氮氧化物(以下简称NOx)的机构(mechanism)可分为两类：其一是燃烧空气中大气氮的热稳定(thermalfixation)，产生'热NOx'(thermal NOx)另一是燃料中氮份之转化，产生所谓的'燃料NOx'(fucl NOx)。
虽然NOx主要包括NO，NO2和N2O等化合物，但由实验数据显示，发电厂烟囱排出的NOx中，NO占95％以上。
一般而言，使用天然气和轻馏出油做为燃料主要产生'熬NOx'；而残余油和煤则产生'燃料NOx'为主。
二、燃烧技术改进降低氮氧化物由上节之讨论可知，热NOx产生之主因在于温度及停留时间；而燃料NOx之产生较受平衡比φ之影响。
因此，在NOx的控制方面可由以下几个原则着手。
(一)减少主火焰区O2量1.减少氧气量2.控制燃料与空气之混合3.在主火焰区采用富燃料(fuel-rich)(二)减少暴露在高温下之时间1.降低烽焰温度(1) 排气循环(2) 注入水或蒸汽(3) 降低燃烧温度2.减少在主火焰区的停留时间(三)基于上述之原则，目前已发展的技术有：1.阶段燃烧法2.排气循环法3.浓淡燃烧法(亦称Bias燃烧法)4.水或蒸汽注入法5.低NOx燃烧器其型式有以下5种(1) 燃气PM燃烧器(2) 燃油PM燃烧器(3) 燃煤PM燃烧器(4) SE燃烧器(5) PG-DRB燃烧器三、'烟气处理'降低氮氧化物燃烧控制技术NOx去除率有其一定的限制，如低NOx燃烧器的制造厂商，保证其燃烧器应用在燃煤锅炉可达250ppm之NOx的排放量。
若在NOx之排放标准要求更加严格的情况下，势必要采取烟气处理(Flue gas treatment)。
以下将介绍几种目前常用的烟气处理设备。
天然气燃烧产生的氮氧化物的控制方法
天然气燃烧产生的氮氧化物的控制方法天然气燃烧产生的氮氧化物（NOx）是空气污染的重要成分之一，它对环境和人体健康都会造成负面影响。
为了保护环境和人类健康，我们需要采取有效的方法控制天然气燃烧产生的氮氧化物排放。
本文将介绍几种常用的控制方法。
一、低氮燃烧技术低氮燃烧技术是一种有效降低氮氧化物排放的方法。
它通过改变燃烧设备的设计和优化燃烧过程，减少氮氧化物的生成。
例如，利用预混燃烧技术，将燃料和空气充分混合，在高温下完全燃烧，可以降低氮氧化物的生成。
此外，采用分级燃烧技术，将燃料分为多个燃烧阶段，也可以有效地降低氮氧化物排放。
二、选择低氮燃料选择低氮燃料也是一种减少氮氧化物排放的方法。
天然气本身就是相对较低的氮氧化物排放燃料，与煤炭和油类燃料相比较，其氮氧化物排放要低得多。
因此，使用天然气作为燃料可以有效地减少氮氧化物的生成和排放。
三、使用排放控制技术除了改变燃烧方式和燃料选择外，还可采用一些排放控制技术来降低天然气燃烧产生的氮氧化物排放。
例如，脱硝装置是一种常用的氮氧化物控制技术，可以在燃烧过程中或烟气处理过程中，减少氮氧化物的排放。
此外，采用催化还原技术，通过将还原剂与燃烧产生的氮氧化物反应，将其转化为无害物质，也可以有效地降低氮氧化物的排放。
四、加强燃烧过程管理强化燃烧过程管理也是控制天然气燃烧产生的氮氧化物的重要手段。
通过合理的操作和管理，优化燃烧设备和燃烧工艺，可以提高燃烧效率，降低氮氧化物排放。
例如，合理调整燃料供给量和氧气含量，控制燃烧温度和燃烧时间，可以减少氮氧化物的生成。
此外，定期进行设备维护和清洁，保证燃烧设备的正常运行也是减少氮氧化物排放的重要措施。
综上所述，通过采用低氮燃烧技术、选择低氮燃料、使用排放控制技术以及加强燃烧过程管理，可以有效地控制天然气燃烧产生的氮氧化物排放。
这些方法在工业、交通和家庭等领域都有广泛的应用和推广前景。
我们应该积极采取这些措施，共同保护环境，改善空气质量，保障人类的健康。
降低氮氧化物的原理
降低氮氧化物的原理
降低氮氧化物的原理主要有以下几个方面：
1. 燃烧优化：通过优化燃烧设备的设计和调整燃烧参数，提高燃烧效率，减少燃烧产生的氮氧化物。
例如，调整燃料燃烧温度、燃烧时间和燃烧区域的控制，使燃烧反应更完全，减少产生氮氧化物的机会。
2. 温度控制：通过控制燃烧过程中的温度和加强烟气混合，减少燃烧区域内的高温区，可以降低氮氧化物的生成。
例如，通过优化燃烧区域的设计，降低燃烧温度，减少氮氧化物的形成。
3. SNCR（选择性非催化还原）技术：该技术在燃烧炉尾部喷
入氨水、尿素等还原剂，在高温条件下与氮氧化物发生反应，将其还原为氮气和水。
这种方法可以有效去除燃烧产生的氮氧化物。
4. SCR（选择性催化还原）技术：SCR技术将尾气中的氮氧化物和氨气在催化剂的作用下发生反应，生成氮气和水。
这种技术具有高效净化效果，但需要较高的投资和运营成本。
5. 烟气再循环：将一部分烟气再循环进入燃烧系统，减低燃烧温度，降低氮氧化物的生成。
总之，降低氮氧化物的原理主要是通过优化燃烧过程、控制温度和采用催化还原技术等手段，减少燃烧产生的氮氧化物。
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运行在满发容性无功的状态下，装置输出额定电流约为 0.55kA [3]GB/T 1010-2006,高压静止无功补偿装置[S].
（220kV 侧），它对系统短路电流的影响应略小于该值。b. 在距离
作者简介：王惠蔷（1972~），女，工程硕士，研究方向为电力系统
STATCOM 接入点较近的节点发生短路故障、接入点电压跌落达到 继电保护。
１ 富燃料分级燃烧
的范围。在这个基础上，是组织任何一种远离化学当量比的燃烧过
这是目前在煤粉锅炉中普遍采用的燃烧方式，根本上说是控制 程成为可能。在没有采用任何特殊的措施情况下，就可以实现在燃
燃烧区过量空气系数低于化学当量比的燃烧ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ法。具体是将用于燃 烧过程中对 NOx 生成的控制。高温空气燃烧本质上并没有超越燃
装置额定电流（0.55kA）。
切除故障电流，不会导致系统功角失稳；1.3 sec 切除故障电流会造
3.3 近端短路
成一定暂态电压跌落，都不会导致低压减载动作，并能恢复至正常
在 STATCOM 接入点 K2 点三相短路，该点电压跌落到零，为保 电压水平。专用 35kV8M 母线缺省专用变压器的 35kV 开关的主接
过一个短暂的电流调整过程，该过程持续约两 广东电网大部分 220kV 母线短路电流水平在 40kA 左右，200Mvar
个周波，其间电流峰值达到两倍额定电流，然而从图 3 可以看出，这 STATCOM 在最最严重的情况下提供的短路电流仍小于 0.55kA。因
个电流调整的 过 程 对 系 统 短 路 电 流 并 未 造 成 明 显 影 响 。 其 后 此可以认为，200Mvar STATCOM 接入电网后，对于系统的短路电流
烧的总空气量（α＞1）沿着整个燃烧区得主流方向分批依次供入， 烧理论的范畴，基本上还是按照扩散燃烧的预混燃烧的原理进行
形成“多级”燃烧区，使当地的过量空气系数 α＜1，在最后一级将 的，但却使燃烧理论在研究高温低氧和富氧所形成的更大区域范围
剩余的空气量供入，使火焰中由于缺氧而剩余的未燃燃料和不完全 内的燃烧特性得到了丰富和发展。
以及温度场越不均匀，生成量越大。当燃烧温度超过 1000℃，NOx 烧相比。可以容易地控制燃料与氧化剂的配比关系，而且整个燃烧
开始急剧增加，特别是当燃烧温度高于 1500℃以后，NOx 生成量随 温度比较均匀，不像扩散燃烧那样可能出现局部 α≈1，进而导致
温度按指数规律增加。因此，控制 NOx 生成的基本途径是：
局部高温的情形。
a.减少燃烧空间中的氧浓度，即降低过量空气系数。
３ 高温空气燃烧，又称“高温低氧燃烧”
b.在有过剩空气的条件下，降低局部高温和平均温度水平。
这是 20 世纪 90 年代发展起来的新型燃烧技术，实现了超低氮
c.缩短燃烧产物在高温燃烧区内的停留时间；而在氧浓度较低 氧化物的生成和排放，突破了高温产生高 NOx 的禁区。它是通过蓄
护装置安全，STATCOM 封锁脉冲，检测到接入点电压跌落到封锁脉 线设计可行。200Mvar STATCOM 接入电网后，对于系统的短路电流
冲的阈值之下后，装置在 1ms 以内快速封锁脉冲，输出电流减到零。 不会有显著的影响。
因此，在这种近端短路情况下 STATCOM 对系统短路电流没有影
参考文献
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燃烧中如何控制氮氧化物生成
林义强
（中煤龙化化工公司热电分厂生产设备科,黑龙江 依兰 154854） 摘 要：结合实际，重点探讨了燃烧中如何控制氮氧化物生成。 关键词：燃烧；氮氧化物；生成
总所周知，氮氧化物的生成与燃烧方式和燃烧条件密切相关， 织好分级燃烧，在降低 NOx 的同时，又不以牺牲部分燃烧效率为代
因此现代燃烧技术控制氮氧化物的思路主要从改变燃烧方式和条 价。
件方面入手，以求在燃烧过程中减少 NOx 的生成，同时也减轻后续
２ 富氧预混燃烧
尾部烟气脱销的负担。目前，对于气体燃料和液体燃料燃烧而言，依
这时现代燃气轮机燃烧室采用的一种先进的低 NOx 燃烧技术。
靠低 NOx 燃烧技术已经完全可以满足排放控制的要求。但对于燃 它是与上述分级燃烧方式恰好相反的另一种供氧燃烧方式，就是使
响。
[1]贺家李，宋从炬.电力系统继电保护原理[M].北京：中国电力出版
200Mvar STATCOM 接入电网后，对系统短路电流的影响情况 社,1991.
如下：a.在距离 STATCOM 接入点较远的节点发生短路故障、接入点 [2]崔家佩等.电力系统继电保护与安全自动装置整定计算[M].北京：
电压跌落未达到 STATCOM 封锁脉冲的阈值时，STATCOM 将持续 水利电力出版社.1990.
燃烧产物得以补充燃烧，保证燃烧效率不降低。这时，虽然 α＞1， 以上单纯通过改变燃烧条件实现了控制 NOx 的三种燃烧方式
但由于火焰温度已经降低，而不会生成更多的 NOx。
都说明，只要不违背燃烧规律，通过精心设计，就可以取得殊途同归
分级的数量可以是两级，也可以是三级或多级，目的都是要组 的效果。
（上接 ７９ 页）
STATCOM 封锁脉冲的阈值时，STATCOM 将在 1ms 内封锁脉冲，输
出电流减为零。此时，STATCOM 对系统短路电流没有影响。考虑到
煤锅炉而言，如果 NOx 的污染排放标准要求高，还必须将低 NOx 燃 燃烧区得过量空气系数远大于 1，使之朝富氧状态的方向偏离化学
烧技术与烟气脱销技术相结合才能满足要求。
当量比，这样既能保证燃烧效率，又可以有效地抑制燃烧温度，进而
NOx 生成的一般规律是燃烧环境中的氧气浓度越高，温度越高 达到控制 NOx 生成量的目的。由于采用了预混燃烧方式，与扩散燃
STATCOM 控 制 输 出 电 流 为 一 倍 额 定 值 水 平 ， 其 有 效 值 约 为 不会有显著的影响。
0.55kA，而该电流注入系统后对短路电流的影响约为 0.3kA，可见， ４ 结论
在远端故障、STATCOM 未闭锁时，它对系统短路电流的影响小于
35kV# 8 母线故障时依靠 220kV 专用变压器后备保护 1.3 sec
的条件下，则应维持足够的停留时间，使燃料中的 N 不易生成 热换热的方式将空气温度预热到 1000℃以上，然后与燃料分别供
NOx，并使已有的 Nox 经过均相和多重均相反应被分解还原。
入燃料空间。通过组织流场和燃料浓度场，使燃料在氧气浓度远远
d.加入还原剂，使之生成 CO、NH3 和 HCN，可将 NOx 分解还 低于通常的 21%环境中燃烧。氧气浓度甚至可以低于 5%，从而可
原。
以将 NOx 的生成水平控制在 30ppm 左右。燃烧空间局部氧浓度低
燃烧中 NOx 的控制方法有多种，但从原理上讲，可大致分为富 并不意味着总的供氧量低。由于总的过量空气系数足够，因此，燃烧
燃料分级燃烧、富氧预混燃烧和高温空气燃烧三种方式，下面将分 效率并不因局部低氧而降低。
别叙述。
高温空气燃烧的关键在于高温空气条件大大扩展了稳定燃烧