煤粉制备和燃烧系统

由图1-3所示，煤粉锅炉机组是由诸多设备、锅炉本体以及烟、风道和管路等组成的庞大设备和复杂的系统组合。锅炉机组的系统可分为若干子系统，主要的两个为煤粉制备和燃烧系统、汽水系统。其中煤粉制备和燃烧系统包括原煤仓、磨煤机、煤粉分离器、燃烧器、燃烧室以及相应的煤粉输送设备及管路。该系统向锅炉提供符合要求的煤粉，组织好煤粉和气流的合理流动，在炉内实现煤粉的良好燃烧。

除上述主要子系统以外，锅炉机组中还有很多其中子系统和相关设备，如输煤系统、除渣系统、除尘系统、启动系统、排污水系统和疏水系统等，这里不一一介绍。

 煤粉锅炉机组示意

1。2  NOx的危害

但是未经加工的原煤是一种不清洁的燃料。它内部还有非常多的化学元素，而且含有硫和氮的物质。煤炭燃烧后会形成大量的固体颗粒。而且含硫含氮物在燃烧过程中被氧化，会生成大量对大气有害的SOx和NOx ,这是大气污染的主要来源。其中氮氧化物作为一种非常重要的污染排放物，通过各种燃煤所产生的比例已经达到了35%~40%。而在2007年，我国火电厂所排放的氮氧化物总量已达到695万吨，占全国氮氧化物排放总量的38。7%，火电厂所排放的NOx一直没有进行有效控制[1]。 

氮氧化物的危害十分严重，是我国各地阴霾天气、空气污染、臭氧破坏的罪魁祸首。氮氧化物中的一氧化氮和二氧化氮会形成光化学烟雾污染和酸雨[12]。氮氧化物中的NO2会破坏人体的呼吸系统，从而引起肺气肿和支气管炎等呼吸疾病，对人体的健康造成危害，而且当NO的浓度较大的情况下，对人体的毒性非常大，它会降低血液的输氧能力，引起组织缺氧，甚至损害中枢神经系统[2]。随着我国电力行业的迅速发展，火电装机容量也逐年大幅度增加，对NOx污染排放的治疗问题也日益受到重视。

在1991年，我国首次颁布的《燃煤电厂大气污染物排放标准》（GB13223-1991）中未对氮氧化物排放量有明确的规定[3]。而到了1996年标准进行第一次修订后，就开始明确规定了对于超过1000t/h的新建燃煤电厂，根据不同的排渣方式，氮氧化物的最高排放量规定在650~1000mg/m3[3]。到了2003年，根据燃煤机组的年份以及煤质情况，通过低氮燃烧器的设计和使用，标准要求所有燃煤锅炉的氮氧化物排放量要小于450~1100 mg/m3。在2009年至2010年间，按不同的地区二次征求意见稿，限定了氮氧化物的排放量在100~200 mg/m3，控制重点是加强建设和发展低氮燃烧器和烟气脱硝装置[3]。在2011年发布的最新修订的《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-2011），对NOx的排放量进行限制要求：以火电行业为重点来开展NOx污染防治，对于新建的燃煤锅炉，要求同步配套增设烟气脱硝装置[3]。在2015年年底前，要求国内的现役机组全部完成脱硝改造任务，且执行100 mg/m3的排放量规定。从我国针对氮氧化物排放颁布的政策和规定中可以发现，我国对于氮氧化物的危害和控制越来越重视，同时对氮氧化物排放的控制已经成为火电行业“十二五”环境保护工作的重点内容，火电脱硝成为首要任务[3]。论文网

目前，各工业发达国家从事燃烧技术研究的人员已将洁净燃烧技术列为主要的研究任务，各工业发达国家的环保法规也对电站锅炉NOx的排放量做了越来越严格的限制，这些都促进了低NOx燃烧技术的进展。低NOx燃烧器是低NOx燃烧技术的重要组成部分。从燃烧器构造和组织燃烧的角度来降低NOx的生成，具有成本低，效果好等特点，得到了广泛的发展。