【正文】 燃燒要低，從而抑制了熱力型NOx的生成，同是由于不能完全燃燒，部分中間產(chǎn)物如HCN和NH3會(huì)將部分已生成的NOx還原成N2，從而使燃料型NOx的排放也有所減少。由于這部分煙氣的溫度較低（140～180℃）、含氧量也較低（8%左右），因此可以同時(shí)降低爐內(nèi)的燃燒區(qū)溫度和氧氣濃度，從而有效地抑制了熱力型NOx的生成。反應(yīng)R1是指含氮的中間產(chǎn)物被氧化生成NOx的過程，反應(yīng)R2指生成的NOx被含氮中間產(chǎn)物還原成N2的反應(yīng)。煤燃燒的氮氧化物形成實(shí)際上是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，與煤種、燃燒方式及燃燒過程的控制密切相關(guān)。同時(shí)由于煤的熱解溫度低于其燃燒溫度，因此在600～800℃時(shí)就會(huì)生成燃料型NOx，而且其生成量受溫度不大。其生成機(jī)理十分復(fù)雜，如圖32所示。熱力型NOx熱力型NOx是參與燃燒的空氣中的氮在高溫下氧化產(chǎn)生的，其生成過程是一個(gè)不分支的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，又稱為捷里多維奇（Zeldovich）機(jī)理 (31) (32) (33)如考慮下列反應(yīng) (34)則稱為擴(kuò)大的捷里多維奇機(jī)理。燃煤鍋爐的低NOx燃燒技術(shù)NOx是對(duì)N2O、NONO、N2O5以及PAN等氮氧化物的統(tǒng)稱。試驗(yàn)表明，燃煤過程生成的NOx中NO占總量的90%，NO2只占5%～10%?？焖傩蚇Ox快速型NOx中的氮的來源也是空氣中的氮，但它是遵循一條不同于捷里多維奇機(jī)理的途徑而快速生成的。燃料型NOx由燃料中的N生成的NOx稱為燃料型NOx，由圖31可知，燃料型NOx是煤粉燃燒過程中NOx的主要來源，占總量60%～80%。同時(shí)進(jìn)一步研究表明，焦炭氮向NOx的轉(zhuǎn)化率很低，大多數(shù)燃料型NOx屬于揮發(fā)分NOx，以上知識(shí)對(duì)于研究和開發(fā)燃料型NOx的控制技術(shù)是相當(dāng)重要的。根據(jù)燃料型NOx的生成機(jī)理，可以將其生成過程歸納為如下競爭反應(yīng)燃料氮→I (R1) (R2)其中I代表含氮的中間產(chǎn)物（N、CN、HCN和NHi），RO代表含氧原子的化學(xué)組分（OH，O，O2）。煙氣再循環(huán)技術(shù)煙氣再循環(huán)法是指將一部分燃燒后的煙氣再返回燃燒區(qū)循環(huán)使用的方法?？諝夥旨?jí)燃燒技術(shù)空氣分級(jí)燃燒技術(shù)是目前最為普遍的低NOx燃燒技術(shù)，它是通過調(diào)整燃燒器及其附近的區(qū)域或是整個(gè)爐膛區(qū)域內(nèi)空氣和燃料的混合狀態(tài)，在保證總體過量空氣系數(shù)不變的基礎(chǔ)上，使燃料經(jīng)歷“富燃料燃燒”和“富氧燃盡”兩個(gè)階段，以實(shí)現(xiàn)總體NOx排放量大幅下降的燃燒控制技術(shù)。不管是何種燃燒器，空氣的送入通常都已經(jīng)分了一次風(fēng)、二次風(fēng)和三次風(fēng)等，這為進(jìn)一步的分級(jí)燃燒降低NOx的形成創(chuàng)造了良好的條件。如圖311為某燃燒煙煤的300MW鍋爐同軸燃燒系統(tǒng)中一次風(fēng)、二次風(fēng)的布置，其各層的二次均采用反向的方式。一次風(fēng)和煤粉混合氣流在進(jìn)入燃燒器前，先經(jīng)過一個(gè)彎頭進(jìn)行慣性分離，因煤粉的密度大于氣體而因慣性分離成濃煤粉氣流進(jìn)入上面的燃料相對(duì)富的噴口，而相對(duì)煤粉濃度較低的煤粉氣流進(jìn)入下面的貧燃料噴口，從而實(shí)現(xiàn)了上下垂直濃淡燃燒。在區(qū)域Ⅰ內(nèi)，煤粉迅速燃燒，并發(fā)生熱分解過程釋放出氮?dú)?。?通過加裝一次風(fēng)穩(wěn)燃體實(shí)現(xiàn)空氣分級(jí)燃燒。這正符合空氣分級(jí)的原理。在工業(yè)上第二段通入的空氣又稱火上風(fēng)OFA（over fire air）。燃料分級(jí)燃燒器原理就是在燃燒器內(nèi)將燃料分級(jí)供入，使一次風(fēng)和煤粉入口的著火區(qū)在富氧條件下燃燒，提高了著火的穩(wěn)定性，然后再與上方噴口進(jìn)入的再燃燃料混合，進(jìn)行再燃。由于再燃區(qū)范圍往往較窄，燃料的停留時(shí)間較短，因此再燃燃料需要容易著火，如果選用煤粉，通常采用高揮發(fā)分的煤種，且磨制成超細(xì)粉，這往往使工藝復(fù)雜，成本提高。%的美國東部煙煤，其長期運(yùn)行監(jiān)測的結(jié)果如圖32所示，可見當(dāng)將低NOx燃燒器與分段燃燒技術(shù)結(jié)合起來時(shí)，NOx排放量的下降率有明顯提高，同時(shí)飛灰未燃盡損失的增加也