锅炉低氮改造方案

   随着我国对环保要求的进一步提高，燃煤锅炉将逐步被淘汰，取而代之的将是燃气锅炉。燃气锅炉在烟尘、氮氧化物、二氧化硫、汞及化合物等大气污染物排放上需满足GB13271-2014锅炉大气污染物排放标准。为进一步提高空气质量，降低氮氧化物排放，保护环境及人体健康，部分地区如北京、天津、郑州、成都、西安等地方环保局出具更为严格的大气污染排放标准，执行氮氧化物小于30mg的标准。

  天津太阳花锅炉低氮技术研发历程：

保护环境，节能减排，绿色生产，可持续发展是每一个企业的使命，远大锅炉每年按销售额的5%提取新产品研发费用，专注低氮、节能锅炉技术的研发。

2015年，锅炉与芬兰奥林、德国欧科、意大利利雅路、意科法兰等积极合作，通过使用超低NOx燃烧器，增加烟气外循环设计，实现氮氧化物＜30mg/m3排放标准。

NOx成分分析及产生机理：    

    在燃烧过程中所产生的氮的氧化物主要为NO和NO2，通常把这两种氮氧化物通称为氮氧化物NOx。大量实验结果表明，燃烧装置排放的氮氧化物主要为NO，平均约占95%，而NO2仅占5%左右。   

燃料燃烧过程生成的NOx，按其形成分类，可分为三种：
    1、热力型NOx （Thermal NOx），它是空气中的氮气在高温下氧化而生成的NOx； 
    2、快速型NOx（Prompt NOx），它是燃烧时空气中的氮和燃料中的碳氢离子团如CH等反应生成的NOx；
    3、燃料型NOx（Fuel NOx），它是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而生成的NOx；

燃烧时所形成NO可以与含氮原子中间产物反应使NO还原成NO2。实际上除了这些反应外，NO 还可以与各种含氮化合物生成NO2。在实际燃烧装置中反应达到化学平衡时，[NO2]/[NO]比例很小，即NO转变为NO2很少，可以忽略。

降低NOx的燃烧技术：   

     NOx是由燃烧产生的，而燃烧方法和燃烧条件对NOx的生成有较大影响，因此可以通过改进燃烧技术来降低NOx，其主要途径如下：    

1选用N含量较低的燃料，包括燃料脱氮和转变成低氮燃料；   

2降低空气过剩系数，组织过浓燃烧，来降低燃料周围氧的浓度；   

3在过剩空气少的情况下，降低温度峰值以减少“热反应NO”；    

4在氧浓度较低情况下，增加可燃物在火焰前峰和反应区中停留的时间。   

减少NOx的形成和排放通常运用的具体方法为：分级燃烧、再燃烧法、低氧燃烧、浓淡偏差燃烧和烟气再循环等。 

目前低氮改造方案

1、FGR技术：

即自身再循环燃烧器，对于天燃气锅炉来说目前主流成熟低氮排放技术就是分级燃烧加烟气再循环法即FGR技术，

2、全预混燃烧也可以实现低氮排放，但是运行中问题较多，经常出现金属编制燃烧网堵塞导致燃烧问题，无法长期稳定运行，北京质监局已作出安全风险提示。

 v       自身再循环燃烧器简介：   

燃烧器是工业炉的重要设备，它保证燃料稳定着火燃烧和燃料的完全燃烧等过程，因此，要抑制NOx的生成量就必须从燃烧器入手。

    FGR低氮燃烧技术是一种利用助燃空气的压头，把部分燃烧烟气吸回，进入燃烧器，与空气混合燃烧。由于烟气再循环，燃烧烟气的热容量大，燃烧温度降低，NOx减少。另一种自身再循环燃烧器是把部分烟气直接在燃烧器内进入再循环，并加入燃烧过程，此种燃烧器有抑制氧化氮和节能双重效果。

FGR烟气再循环燃烧，将部分烟气与空气混合后后送至燃烧室助燃，混合后的助燃风可以有效降低燃烧室内温度和氧量浓度。由于燃气与氧气的燃烧反应活化能远远小于氧气与氮气的反应活化能，所以燃气首先与氧气发生燃烧反应。当氧气有剩余时，燃气才进行与氮气的反应生成氮氧化物，但是较低的反应区温度使得与氮气的反应变得飞常缓慢，从而有效抑制热力型氮氧化物的生成。