水泥熟料煅烧过程的NOX成因与生产控制-第5页-北极星电力新闻网

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3.1.2低氮燃烧器的特点

随着科技进步和制造技术的提高，我国已成功制造出新型的低氮燃烧器，这种燃烧器通过结构优化，最大限度地降低了一次风量，并能方便灵活地进行性能调节。比传统燃烧器大幅度提高了相对推力和旋流强度。

由于低氮燃烧器相对推力和旋流强度的提高，能够降低一次冷风用量，提高二次热风用量。还能够通过内外风的灵活调节，及时方便地调整火焰形状，强化煤风混合，缩短煤粉预热时间。煤粉挥发份的燃烧主要发生在高温烟气回流区附近，由于一次风量的降低，降低了回流区氧含量，能够形成还原气氛，避免局部高温；可以有效地抑制NOX的产生。因此，新燃烧器一经投入使用，就取得了减排NOX与节能的良好效果。

（1）低氮燃烧器一次净风风速高，占用比例小。内外净风仅占入窑总风量的4.9%～5.3%左右。含煤风在内的一次风占总风量比例为8.0%。比通用燃烧器降低约8.6%，降幅达50%以上。内外净风平均风速可达300m/s左右，可形成煤净风的大速差配合。并能利用高速净风引射二次风，保证了风煤的均匀混合和煤粉的充分燃烧。

（2）适应了无烟煤及贫瘦煤燃点高的特性。低氮燃烧器对旋流强度设置既考虑到叶片角度，又考虑到旋流通道半径比和阻塞系数。内外旋流风道旋流叶片的旋角和截面积能够在一定范围内自由调整，并经过精确的风量配置计算。旋流风调节方法灵活多样，提高了旋流强度，强化了风煤混合。可以形成热烟气回流，提高起火温度，缩短预热时间，保证了无烟煤的使用。

（3）各净风管道设置了头部截面调节机构，通过蜗轮蜗杆进行调节。调节方便、灵活，能进行无级调节。保证了较高的净风风速。在煤风道与内旋流风道之间又增设了一个外旋流风道，能更方便和有效地调节火焰力度和形状，强化煤粉燃烧，进一步提高了对煤质的适应性。

（4）低氮燃烧器的关键部位采用特殊材料制造。各风道头部在耐热钢的基础上，采用热喷涂技术，喷涂耐热、隔热材料，提高了关键部位的使用寿命。并且，燃烧器的头部采取了组合式结构，拆卸方法简单，若头部结构损坏，更换方便容易。

（5）由于新型燃烧器能够由高速气流引射烟气回流，在燃烧器头部形成一个负压区，避免形成局部高温，能够使火焰温度沿窑长变化曲线平稳，降低了峰值温度。有效地抑制了“燃料NOX”和“热力NOX”的产生。因此，相对于以前传统的燃烧器，可降低NOX：15%～30%。同时，由于低氮燃烧器具有较低的一次风率，还能取得有效的节能效果。

3.2燃煤添加剂技术

采用燃煤添加剂技术，就是在不改变燃煤设备的前提下，依据煤炭燃烧的化学反应机理，在燃煤中加入适量的添加剂。

燃煤添加剂是由氧化剂和催化剂为主要成分的助燃剂。常用的添加剂为碱金属的盐类、碱金属或过渡金属的氧化物类等。提供煤粉燃烧过程中不同温度阶段的催化剂，通过降低活化能的方式，降低煤的着火点，加快煤粉的燃烧速度。

燃煤添加剂的主要作用：

（1）由于燃煤添加剂能够使反应分子活化，不同程度地促进了燃料的裂解反应。燃煤添加剂的加入，使得挥发份析出变得容易，焦油、粗苯易于分解。有效地降低了燃煤的着火温度，提高了燃料的燃烧速度。

（2）添加剂的氧化剂能够在高温下分解、气化和炸裂。燃煤的通气性改善，氧气在燃料中分布均匀、供应充足，使有效地减少一次风量成为可能。金属的盐类或金属的氧化物能使燃煤中长链脂肪族烷烃的C—C键断裂，形成相对较小的分子，增加了分子的热运动，降低了煤的热容，提高了煤的分子间的热传导能力。促进了燃料中焦炭的燃烧。

（3）若采用复合添加剂，有助于分别提供燃料在预热段、燃烧段和燃尽段所必须的活性氧，促进燃煤在燃烧过程中释放的可燃挥发份和炭粒充分燃烧。减少助燃空气量。由于添加剂具有降低煤炭着火温度和助燃空气量的特性，就能够有效地抑制燃料燃烧过程中NOX的生成。

（4）同时,由于煤炭中含有腐植酸盐，在燃煤中加入适量的含有钾、鈉、钙、鎂等金属离子的金属盐后，它们之间将进行盐基交换，生成着火点较低的腐植酸盐。改变煤炭的着火性能。可以提高煤炭的燃烧效率。

4结语

低氮燃烧器与燃煤添加剂技术降低NOX排放属于前期控制，能够显著降低NOX的生成量。它的一次性资金投入成本较低，且无后续运行成本支出，最重要的是能够为企业带来投资回报。相同规格的回转窑，由于系统工艺、设备配置和操作方法不同，NOX排放量存在很大差异。根据送审稿的排放限值要求，如果氮氧化物排放限值为800mg/m3，采用相应的生产过程控制技术完全没有问题，无需再上脱硝装置。如果氮氧化物排放限值为500mg/m3，使用低氮燃烧器，如果操作的好，也不会有什么问题；如果排放限值要求更高，则可以选择低氮燃烧器与SNCR结合使用，一方面可以达到氮氧化物排放标准，另一方面可以节约煤、电用量，减少运行成本。在水泥窑安装脱硝装置之前，根据企业实际生产状况，从生产源头抓起，对NOX排放量进行测定。并结合自身实际，针对生产过程各阶段导致NOX生成的不同因素，有的放矢的采取相应对策，确定合理的降NOX措施。事先把关控制，会有效降低NOX的产生，减轻后期处理负荷，减少脱硝投资和生产成本。比仅靠后期减排治理，会取得事半功倍的效果。

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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