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当前,我国雾霾防治形势逼人,尽管雾霾产生的成因尚未完全研究清晰,但在社会舆论的压力和国家日益严格的节能减排政策面前,电力行业节能减排的压力不断增大,而燃煤发电机组在相当长的一段时期内仍然是我国发电行业中的主力,对于环保部最新颁布的《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2011),即从2014年7月1日起,现有火力发电锅炉要达到标准规定的排放限值,燃煤发电企业纷纷进行环保设施的改造,如锅炉低氮燃烧器的改造,改造后降低NOx的排放取得较好效果,但也给锅炉安全、稳定和经济运行带来了一定的影响。
国内外已对NOx的危害、燃煤发电燃烧过程中NOx的生成机理和降低NOx技术进行了较为充分的研究,可分为三种[1]:热力型NOx、燃料型NOx和快速型NOx;其中,燃料型NOx约占80-90%,是各种低NOx技术控制的主要对象;其次是热力型,主要是由于炉内局部高温造成,快速型NOx生成量很少。NOx的控制方法可分为燃烧前处理、燃烧中处理和燃烧后处理。燃烧前脱氮主要是在燃烧前将燃料转化为低氮燃料,技术复杂,难度大,成本高,目前仅限于研究阶段;燃烧中脱氮主要有:一是抑制燃烧中NOx的形成,二是还原已形成的NOx;燃烧后脱氮主要是指烟气脱硝:包括选择性催化还原法、选择性非催化还原法等。

二十世纪50年代,无芯感应炉得到迅速开展。后来又呈现了电子束炉,运用电子束来冲击固态燃料,能强化外表加热和熔化高熔点的资料。用于铸造加热的炉子最早是手锻炉,其作业空间是一个凹形槽,槽内填入煤炭,焚烧用的空气由槽的下部供入,工件埋在煤炭里加热。这种炉子的热效率很低,加热质量也欠好,并且只能加热小型工件,以后开展为用耐火砖砌成的半封闭或全封闭炉膛的室式炉,可以用煤,煤气或油作为燃料,也可用电作为热源,工件放在炉膛里加热。

回转窑用燃烧器适用燃料:轻油、重油、渣油、天然气、焦炉煤气、高炉煤气和发生炉煤气等;回转窑的热负荷范围:根据用户的要求进行设计,最大可达2500*10㈣Kcal/h;特级耐高温回转窑用燃烧器整体采用特级耐高温材料(耐高温达到1350℃)制造,能够在高温回转窑内稳定工作,使用寿命长;采用水冷结构的回转窑用燃烧器的头部全部采用耐高温材料制造,其燃烧头部外壁采用夹层结构,夹层内通过冷却水冷却燃烧头部;燃烧器内部采用独特设计,燃料与助燃空气混合均匀,燃料燃烧完全,燃烧效率高;采用中高压风机提供助燃空气,火焰喷射有力且火焰形状好。
目前被大家公认,并已在各燃煤机组锅炉上广为应用的降NOx方法,定制混合燃烧器主要是燃烧中脱氮的低氮燃烧技术加燃烧后脱氮的烟气脱硝技术;燃烧中脱氮是根据NOx的生成机理采取的低氮燃烧技术主要是:低氧燃烧、空气分级燃烧、燃料分级燃烧、烟气再循环等,该技术的主要机理就是将燃烧器通过纵向布置形成氧化还原、主还原、燃尽三区,对于四角切圆燃烧锅炉还可通过横向双区布置形成近壁区和中心区两个区域,从而实现燃料与配风在炉膛内分区、分级、低温、低氧燃烧,降低煤粉燃烧过程中NOx生成量。从2011年至今,该低氮燃烧技术在全国的燃煤锅炉上大范围应用,通过改造和运行优化,NOx减排量可达30%—70%,对于四角切圆燃烧锅炉NOx的排放浓度可由原来的400-600mg/m3降为200mg/m3以内,对冲燃烧锅炉NOx的排放浓度可由原来的500-700mg/m3降为370mg/m3以内,“W”火焰燃烧锅炉NOx的排放浓度[3]可由原来的1100-1300mg/m3降为800mg/m3以内。混合燃烧器厂家目前,局限于低氮燃烧技术研究和发展,且该技术很短时期内在在运锅炉上快速、集中、大量的应用后,其技术尚未来得及进行消化吸收、优化改进等,笔者针对产生的问题和应对措施进行探讨。