燃煤锅炉、导热油锅炉等锅炉氮氧化物超标，降低措施有哪些?

以燃煤锅炉为例，燃煤锅炉在燃烧过程中生成氮氧化物的途径有三个1、热力型：是空气中的氮在高温下氧化生成氮氧化物。2、快速型：空气中的氮和燃料中的碳氢离子团（-HC）等反应生成的氮氧化物。3、燃料型：
燃料中含有的氮化合物在燃烧过程中热分解而又接着氧化生成氮氧化物，燃煤锅炉产生的氮氧化物以燃料型为主，热力型次之，快速性最少。

降低氮氧化物的通用措施：

1、在燃用挥发分较高的烟煤时，燃料型NOx含量较多，快速型NOx极少。

燃料型NOx是空气中的氧与煤中氮元素热解产物发生反应生成N0x，燃料中氮并非全部转变为NOx，它存在一个转换率，降低此转换率控制NOx排放总量，可采取:

(1)减少燃烧的过量空气系数;
(2)控制燃料与空气的前期混合;
(3)提高入炉的局部燃料浓度。
2、热力型NOx ：

是燃烧时空气中的N2和02在高温下生成的NOx，产生的主要条件是高的燃烧温度使氮分子游离增本化学活性; 然后是高的氧浓度,要减少热力型NOx的生成，可采取:

(1)减少燃烧最高温度区域范围;
(2)降低锅炉燃烧的峰值温度;
(3)降低燃烧的过量空气系数和局部氧浓度。

具体来说，就是在保证锅炉燃烧安全的前提下，采取以下措施来减少氮氧化物的生成:

(1)低过量空气燃烧：

低氧燃烧，运行中控制氧量3%左右运行。
(2)空气分级燃烧：

空气分级燃烧这项技术发展成熟，被采用的也很多。这种方法的原理是，把燃烧的过程分成几个进程，第一步是控制主燃烧器中的空气流量，空气进入炉膛的时候留下四分之一左右，这个值是理论总量的五分之一左右，此时燃料的燃烧得不到充分的氧气，氮氧化物产生量自然也不多。之前剩余下来的空气在燃料不完全燃烧完成后通过主燃烧器顶端的空气输送口进入炉膛，与燃烧后的烟气混合再次燃烧，最终燃料还是完全燃烧了，可是氮氧化物因产生条件不足导致产生量减少。这种方法的优点是在成功率高，经过一次分级燃烧，氮氧化物的排放量可以减少三成，并且在降低排放物的同时还可以促进燃料的完全燃烧。

空气分级燃烧是将燃烧过程分阶段完成。第一阶段:将从主燃烧器供入炉膛的空气量减少到总空气量的70%-80%，相当于理论空气量的80%，此时过量空气系数a<1，使燃料先在缺氧条件下燃烧，在还原性气氛中降低的nox的反应速率，抑制了在这一燃烧区中的生成量。第二阶段: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sofa over="" fire="" a="">1的条件下完成全部燃烧过程。燃烧器改造后，燃尽高度为14m， 较改造前增加1. 6m，火焰中心位置有所提高，烟温，汽温升高。

 

(3)燃料分级燃烧：

燃料分级燃烧的原理来自于氮氧化物的化学特征，氮氧化物与烃基加上一氧化碳、氢气、碳等在一定条件下，发生反应变回氮气。根据这一特征，可以将大部分的燃料导入一级燃烧区，在充分燃烧的情况下产生氮氧化物，剩下少量的燃料导入二级燃烧区，在不充分燃烧的情况下生成上述还原能力很强的气体，然后再将这两股气体混合使其反应产生氮气。这种方法的优点是效率非常高，一次反应可以使排放量降低一半左右，并且通过反应还可以起反馈作用，抑制氮氧化物的再生。燃料分级燃烧与空气分级燃烧相比可以获得更好的的清除效果，但这是建立在更难操作的前提下，组织好燃烧过程，对于燃料分级燃烧是至关重要的。

所有一次风设计喷口为上下浓淡分离形式，中间加装较大的稳燃钝体形式，浓淡燃烧除可降低NOx外，还可对煤粉稳燃、提前着火有积极作用。同时钝体能优先增加卷吸的高温烟气量，进一步强化稳燃。在燃烧中已生成的NO遇到烃根CHi和未完全燃烧产物C0、H2、C和CnHm时，会发生NO的还原反应，重新还原为N2。

利用这一原理，将主要燃料送入第一级燃烧区，在a>1条件下，燃烧并生成N0，送入一级燃烧区的燃料称为一次燃料，其余15~20%的燃料则在主燃烧器的上部送入二级燃烧区,在a<1的条件下形成很强的还原性气氛，使得在一级燃烧区中生成的NOx在二级燃烧区(再燃区)内被还原成氮分子，送入二级燃烧区的燃料又称为二次燃料，或称再 燃燃料。在再燃区中不仅使得已生成的NOx 得到还原，还抑制了新的NOx的生成，可使NOx的排放浓度进一步降低。在采用燃料分级燃烧时，为了有效地降低NOx 排放，再燃区是关键。因此，需要研究在再燃区中影响NOx浓度值的因素。

(4)烟气再循环：
目前使用较多的还有烟气再循环法,它是在锅炉的空气预热器前抽取一部分低温烟气直接送入炉内，或与一次风或二次风混合后送入炉内，这样不但可降低燃烧温度，而且也降低了氧气浓度，进而降低了NOx的排放浓度。但是，在现有设备没再循环就得进行设备改造，还是进行经济性和安全性比较后才能实施。