主题：燃烧过程中的nox生成分析及控制技术应用

随着环保形势日益严峻，对新型节能环保技术的开发已成为行业主流方向，针对燃烧过程中污染物的控制技术发展迅速。为促进技术协同发展，公司进行nox生成分析及控制技术应用专题培训，以低氮技术研究现状为背景，对现有技术进行分析对比，阐述了nox的生成原理及影响因素，为后续高效低排放燃烧器的设计和新型低氮燃烧技术路线的提出奠定坚实基础。

主讲人：余春

参加人员：热能科技事业部、节能环保（大气）事业部、节能环保（固废）事业部、研发中心及其他相关部门人员

培训内容：

1、技术背景及现状

每年排放的汽车尾气与工业废气中含有大量的氮氧化物（nox），近年来，nox排放量呈不断上升趋势，排放后的nox使空气中的pm2.5浓度升高产生雾霾，造成臭氧浓度偏高，从而破坏大气臭氧层，还会对人的身体健康造成较大伤害。因此，寻找物美价廉的清洁替代能源，从源头上减少雾霾污染发生的可能，正成为当前的迫切需求。国家各地区也相继公布了nox的排放指标和补贴政策，排放目标值基本锁定在≤30mg/nm³。按照目前市场容量计算，预计500家/100台/年的改造量，大约需要10年时间改造完成，市场应用储量达500亿元。

2、nox生成原理及影响因素

煤炭燃烧产生nox的机理主要有三种类型：热力型、燃料型和快速型。燃料型nox是燃料中所含有的氮元素在燃烧过程中与空气中的氧结合后生成的氮氧化物，约占85%；热力型nox是指燃烧生成nox，温度对热力型nox的生成具有决定性作用；快速型nox是指燃料中碳氢化合物在燃料浓度较高的区域燃烧时所产生的烃与燃烧空气中的n₂发生反应，形成的ch和hcn等化合物继续被氧化而生成no，快速型nox生成量较少可忽略不计。

根据nox生成机理，煤炭燃烧过程中所产生的nox量与过量空气系数、烟气温度、空气或燃料预热温度、燃料组成及空气与燃料的掺混方式等因素密切相关。

3、现有技术分析

目前，减少nox的形成和排放的主要手段是燃烧过程控制和烟气处理技术。中小型锅炉采用燃烧过程控制技术，具体方法为分级燃烧、再燃烧法、贫氧燃烧、富氧燃烧等；烟气处理技术主要应用于工业锅炉，分为选择性催化还原法和选择性非催化还原法。在各种处理技术中，低nox燃烧器设计属于前处理过程，在整个系统改造项目中成本较低、直接可控，但技术难度较大。

目前中小型锅炉领域燃烧技术nox排放数值均在≤30mg/nm³以下，但在实际工业运行过程中，受系统影响，运行值在50mg/nm³左右波动，带来了系统不稳定、震动、效率降低等一系列问题。

4、低氮控制技术应用及思考

低氮控制技术的主要目标是降低氮氧化物、满足环保需求，能够广泛应用于锅炉、加热炉、预热炉装置等领域。从燃料角度出发，适用于固体、液体、气体燃料领域。目前仍存在以下亟需思考与研究的问题：

·通过低氮燃烧器降低氮氧化物效果有限，需要后系统处理技术的协同，前端燃烧技术与后续脱硝技术的协同是低氮技术发展的主要方向；

·现有工业中的控制系统简单粗放，无法满足低氮燃烧技术精确控制的要求，因此控制系统部分需要技术革新；

·低氮技术燃烧效率的提高仍然是一个重点难题，需要对燃烧机理及燃烧器结构综合优化与研究，在最大程度上提高燃烧器燃烧效率。

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