分級燃燒技術(shù)是將煤、燃燒空氣及生料分別引入,以盡量減少NOX生成和盡可能將NOX還原成N2的技術(shù)。
空氣分級燃燒技術(shù)是將燃燒所需的空氣分級送入爐內(nèi),使燃燒在爐內(nèi)分級分段燃燒。燃燒區(qū)域的氧濃度對各種類型的NOX生成都有很大影響。當過??諝庀禂?shù)a<1時,燃燒區(qū)處于貧氧燃燒狀態(tài),抑制NOX生成有明顯效果。分解爐內(nèi)空氣分級燃燒一般是將三次風分為兩部分送入分解爐,主三次風占總?cè)物L量的70-90%,燃盡風則占10-30%。爐內(nèi)煤的燃燒分為三個區(qū)域,即熱解區(qū)、貧氧區(qū)、富氧區(qū)。在貧氧區(qū),煤在缺氧條件下燃燒,燃燒速度和燃燒溫度降低,抑制了燃料型NOX的生成。同時,燃燒生成的CO和NOX進行還原反應,以及燃料中氮分解出的中間產(chǎn)物如NH、CN、HCN、NHX等相互作用,或與NOX還原分解,抑制NOX生成。在富氧區(qū),保證煤燃燒充分??諝夥旨壢紵夹g(shù)使用好的關(guān)鍵是:控制好貧氧區(qū)溫度和主三次風量,不使煤不完全燃燒損失過分增大,避免因還原性氣氛導致的結(jié)皮和結(jié)渣影響系統(tǒng)正常運行,要充分考慮爐容或者煤在爐內(nèi)燃燒時間夠不夠。
燃料分級技術(shù)是把燃燒分成兩股或多股,創(chuàng)造三個燃燒區(qū)域:富氧區(qū)域、缺氧區(qū)域、燃盡區(qū)域。在富氧區(qū)域,供入分解爐用煤的70-90%,此處空氣過剩系數(shù)a約1.2,NOX生成。在缺氧區(qū)供入10-30%的分解爐用煤量,此處空氣過剩系數(shù)a約0.8-0.9,形成很強的還原氣氛,將富氧區(qū)形成的NOX還原成N2。燃盡區(qū)再供入部分三次風,在正常過??諝庀禂?shù)a約1.1條件下,使產(chǎn)生的CO和飛灰中的碳燃燒完全。
水泥窯的燃料分級燃燒技術(shù)還有,在窯尾煙室和分解爐之間建立還原燃燒區(qū)域,將爐用煤分一部分供入此區(qū)域,在缺氧燃燒條件下產(chǎn)生CO、H2、HCN和固定碳等還原劑,與窯內(nèi)來的煙氣中的NOX發(fā)生反應,將NOX還原成N2。同時,煤粉在缺氧條件下,也相應地抑制了其自身燃料型NOX的產(chǎn)生。