• 在浓煤粉气流中，过量空气系数远小于1，产生的燃料型NOx减少， 在淡煤粉气流中，过量空气系数远大于1，产生的温度性NOx减少。
可设置再循环烟气喷口，推迟二次风与一次风的混合，以及淡煤 粉气流与浓煤粉气流的混合，使浓煤粉气流喷口附近形成还原性气氛， 并降低火焰中心的温度。
（2）宽调节比煤粉燃烧器
• 与两段燃烧法相比，NOx 减少了35%， 由210ppm降低到130~140ppm。
要求：控制燃料着火初期的过量空气系数。采用双调风燃烧器，能形成 富燃料区，使煤粉在开始着火阶段处于缺氧状态，挥发分生成的一部分 NOx 被还原，这样实际生产的NOx 数量可明显的减少。
（3）快速温度型NOx
机理：空气中的氮和碳氢燃料先在高温下反应生成中间产物N、NCH、 CN等，然后加速与氧反应，生成NOx 。 这部分NOx 占总量的5%。
• 在环形二次风管内装有隔板，将二次 风（此处将外二次风称为“三次风”） 分隔为两股，从不同位置上
（由分离器实现）送入着火后的 煤粉气流中，实际上推迟了三次风与火焰的混合，以利于形成 还原性气氛和宽广的还原区，促进NOx 的还原。
三级混合技术：
• 带燃尽风（或称为三次风） • 燃尽风率为15% • 在内二次风和外二次风与煤粉气流混合的两个阶一步细分为上下两层，以促进 未燃物与空气的均匀混合，提高燃烧效率
• 可将NOx 控制在60~150ppm内。
（3）扩大还原燃烧技术
• 在主燃烧区与燃尽区之间留有 较大的空间，并注入IAP供风（分级风）， 形成HCN、NH3、HC等还原性气氛， 促使NOx还原。
系数都小于1 • 无辅助燃料的稳燃能力可达到额定负荷（汽轮机侧）的15% • 与普通双调风燃烧器相比，可减少40%的NOx 。
3、炉内脱氮技术
思路与低NOx 煤粉燃烧器一致。 （1）两级燃烧 （2）MACT与A-MACT炉内脱氮技术 （3）扩大还原燃烧技术
（1）两级燃烧
• 空气量分两段送入炉膛，第一级的 空气量大约为80%左右，从主燃烧区 送入；第二级的空气量占20%左右，从 燃烧区的上方送入，两级喷口之间的距离 为1.5~2m。
（3）A-PM型浓淡浓煤粉燃烧器（Advanced—Pollution Minimum）
• 将原来PM型浓、淡燃烧器改进为 A-PM型浓、淡、浓燃烧器
• 单个喷嘴的火焰形成同轴对称火焰， 使局部过于集中的浓煤粉气流分解为 火焰中心是淡煤粉气流，外围是浓煤粉 气流。这样不仅降低了局部高热强度， 而且在火焰中心区形成NOx 的还原反应， 大幅度降低了NOx 的生成量。而在火焰 外围的浓煤粉气流区维持了火焰的稳定 性。
• 可提高炉内温度水平：图6-29
3、提高煤粉颗粒细度。
• 可提高单位质量的煤粉表面积，从而提高火焰传播速度，提高燃烧稳 定性。煤粉燃尽时间与颗粒直径的平方成正比。
• 不过，煤粉颗粒细度受磨煤出力和磨煤机电耗的限制。
4、在难燃煤中加入易燃燃料。
• 投入雾化燃油助燃。 • 投入气体燃料助燃。 • 混入挥发分较大的煤粉。
但煤粉浓度过高，由于着火区严重缺氧，而影响挥发分的充分燃烧， 造成大量的煤烟产生，影响颗粒温度的升高，延缓着火。或者因挥发分 燃烧缺氧，使火焰不能正常传播，而引起着火不稳定。
2、提高煤粉气流初温。 方法：提高热风温度。
• 可减少煤粉着火热。一次风温从 20 ℃提高到300 ℃时，着火热可 减少60%；一次风温从20 ℃升至400 ℃时，着火热可减少80%
各种NOx 生成量与炉膛温度的关系：
2、低NOx 煤粉燃烧器
（1）PM型燃烧器 （2）宽调节比煤粉燃烧器 （3）A-PM型浓淡浓煤粉燃烧器 （4）新型低NOx 旋流式煤粉燃烧器
（1）PM型燃烧器（Pollution Minimum） • 煤粉气流被分为浓煤粉气流和淡煤粉气流两股 • 弯头内侧有调节装置，调节煤粉浓度的大小
（2）MACT与A-MACT炉内脱氮技术
MACT炉内脱氮技术： • 控制主燃烧区的燃料与空气比为0.8~0.9。
• 在主燃烧器上方设置OFA（Over Fuel Air）供风， 使主燃烧区生成的NOx 到达OFA区时，由于缺氧而 被还原成N2。
• 在上二次风OFA喷口上部再设置一层附加空气AA （Additional Air），还原区的未燃物进入燃尽区后与 AA供风混合，被充分燃烧。
二、低NOx 煤粉燃烧技术
1、NOx 的生成机理 2、低NOx 煤粉燃烧器 3、炉内脱氮技术
1、NOx 的生成机理
（1）温度型NOx （2）燃料型NOx （3）快速温度型NOx
（1）温度型NOx
机理：空气中的氮在超过1500 ℃的高温下，发生氧化反应，温度越 高，NOx 的生成量越多。如果局部区域的火焰温度很高，将产生大量 的NOx 。这部分NOx 占NOx总量的10%~20%。
• 喷口内设置稳焰器，进一步提高着火 稳定性，使低负荷稳燃能力增强。
• 采用分隔风箱结构，可实现单个火焰的灵活调节
（4）新型低NOx 旋流式燃烧器
• 在燃烧器一次风管中设置调节杆，调节杆 可沿轴向移动，控制火焰位置
• 一次风管出口装有环形稳焰器，可确保 着火区的高温烟气回流，促使煤粉快速、 稳定着火
要求：燃烧处于较低的温度水平，同时要求燃烧中心各处的火焰温度 分布均匀。如采用分级配风。
（2）燃料型NOx
机理：燃料中的氮，主要是挥发分中的氮化合物受热分解和氧化成 NOx 。占NOx 总量的80%~90%，这部分NOx 主要在燃烧器出口处的 火焰中心生成。由于大部分煤粒中的挥发分在30~50ms内析出，当煤粉 气流的速度为10~15m/s时，挥发分析出的行程小于1m。
• 可以降低燃料型和温度型NOx 的生成。 • 应保证第二级空气与燃尽区火焰的混合
良好，避免造成不完全燃烧。 • 一次燃烧区内由于缺氧，形成还原性气氛，
这样使灰熔点降低，不仅容易引起结渣， 还会产生腐蚀。 • 由于燃烧分段进行，火焰拉长，如果组织 不好，焦炭难以燃尽，还会引起炉膛出口处 的受热面结渣。
• 煤粉气流通过弯头时，一次 风管隔板上部的通道中形成 浓煤粉气流，而在隔壁下部 的通道中形成淡煤粉气流。
• 扩流锥将两股出口气流形成 一个夹角，可以增加一次风和 回流烟气的接触面，上部浓 煤粉气流着火的稳定性提高， 同时在夹角区形成回流区，卷吸 高温烟气，进一步提高整个煤粉 气流着火的温度性。
• 这种煤粉气流在低负荷下（20%）仍能不投油稳定燃烧，故负荷 调节比宽。
低负荷稳燃及低NOx煤粉燃烧技术
一、低负荷稳燃技术 二、低NOx煤粉燃烧技术
一、低负荷稳燃技术
1、提高一次风气流中的煤粉浓度 2、提高煤粉气流初温 3、提高煤粉颗粒细度 4、在难燃煤中加入易燃燃料
1、提高一次风气流中的煤粉浓度。
• 减少了一次风量，可减少着火热； • 提高了煤粉气流中挥发分的浓度，使火焰传播速度提高； • 燃烧放热相对集中，使着火区保持高温。