摘要：本文分析了先進的低污染煤粉燃燒技術應該具有的多種效能，即安全可靠、不結渣、燃燒穩定;具有低NOx燃燒性能;有利于降低SO2的排放。論證了在我國研究開發低NOx煤粉燃燒技米和推廣應用不需耗費大量資金，卻可大幅度減少NOx的污染，還例舉起應用的典型事例。

　　關鍵詞：低污染燃,煤粉燃燒,低NOx燃燒

　　1 引言

　　目前國內外均對先進的低污染燃燒技術付以很大的重視和相當多的研究力量，尤其是低污染媒粉燃燒技術。迄今為止，煤粉燃燒方式能使燃燒效率達到98%～99%或更高，而且它的設備投資相對較小，對我國眾多的煤種又較能適應，是技術上較成熟的煤炭燃燒方式。采用煤粉燃燒方式的發電廠的建設速度比其它方式快，能適應我國經濟建設的高速發展。因此，目前和今后相當長一段時間內煤粉燃燒所耗費的煤占全國煤煤粉燃燒炭消費中的份額將仍占較大比例，而且還會有所增長。

　　2 控制燃煤SO2和NOx的排放是當務之急的大事

　　采用煤粉燃燒的是總數量不多的集中的燒煤大戶，比起分散在很多中小型企業和居民中的用戶，易于要求他們對煤的燃燒實現污染控制。可以設想，如果把全國SO2以及NOx中燒煤排放出的約30%也分布到零散的幾百或幾千倍數量的用戶中去，那就更難以控制和治理SO2和NOx的排放了。正因為采用煤粉燃燒方式的發電廠是集中的燒煤大戶，是相對地易于采取技術措施來減少SO2和NOx排放的目標，就應該付以更多的注意力和給以更大的技術扶持，以便使全國更快地減少SO2和NOx的排放。

　　我國煤粉燃燒設備絕大部分未采用低NOx燃燒技術， NOx是眾所周知的有毒氣體，有害生態環境，同時也會有和SO2相仿的影響，加大雨水的酸度，加重酸雨的危害。我國雨水形成酸度主要原因是燒煤排放SO2，我國大氣中含NOx的來源也同樣主要是燒煤。目前中國燒煤發電廠的NOx排放濃度遠高于西方發達國家，原因在于沒有采取低NOx燃燒方法。如果能對此作出改進，既花錢不多，又能對大氣中減少NOx很快見效，這是應該及早加緊治理的。

　　3 低污染燃燒技術的特點

　　如前所述，我國的用煤大戶是燒煤發電廠。西方國家已開始在新建的燒煤發電廠中盡量采用循環流化床燃燒方式，可以有效地減少SO2和NOx的排放量。

　　低污染煤粉燃燒方式除了具有燃燒效率可高達98%～99%這原來就有的優點之外，還應該要求先進的煤粉燃燒技術：(1)對不同的煤種都具有良好的火焰穩定性，應該能在調峰運行時低到50%的額定負荷下仍能穩定燃燒而且安全可靠和不結渣;(2)應該比普通的煤粉燃燒設備能降低NOx排放量1/3以上(最好能1/2以上);(3)應該能配以投資費用不高、日常運行費用也較低的脫硫裝置。

　　西方發達國家為使煤粉鍋爐燃燒穩定常常加用油燃燒器，在煤粉火焰附近噴入輔助用油。因為西方發達國家常從國外購入大量燃料油，按單位發熱量折算其價格和煤價差別不是很懸殊，煤粉鍋爐中燒一些油是不在乎的。這情況不同于我國，我國的產油量較少而寶貴，能源立足于自力更生，油價是煤價的好幾倍。為了盡量節約用油，我們的國策是希望盡量的以煤代油，因此十多年以來我國煤粉鍋爐的燃燒穩定技術蓬勃發展，研究開發了適臺我國國情的多種煤粉火焰穩定技術，取得了西方發達國家也囑目的技術進步，更為我國燒煤發電廠取得了巨大的經濟效益。較早研究和開發的還有夾心風煤粉燃燒器和鈍體穩燃器，以后又開發了大速差射流煤粉燃燒器、多功能(船形體)煤粉燃燒器、附壁射流煤粉燃燒器、穩燃腔鈍體煤粉燃燒器和幾種濃淡分股煤粉燃燒器等。這些煤粉燃燒技術都各有特色，都是我國獨立研究開發的，已分別在一定范圍內推廣應用并取得了經濟效益，節約了大量燃料油。事實證明，這種燃燒技術能應用于褐煤、煙煤、貧煤、無煙煤和含灰量達50%的劣質煤。在所燒煤種變動和負荷變動下均有良好的煤粉火焰穩定性。

　　4 低污染燃燒技術應用實例

　　為具體地進行技術經濟上的說明，下面就以已在我國58個發電廠中推廣應用了的船形體煤粉燃燒器作為實例進行技術經濟分析。

　　蒸發量為670噸/時的煤粉鍋爐上采用切圓燃燒方式的直流燃燒器，攜帶煤粉的一次風氣流噴口共分為四層布置在燃燒室的四角，此鍋爐共有一次風煤粉噴口6個。為采用低NOx煤粉燃燒技術，只需把這16個一次風噴口改為帶船形體的直流煤粉燃燒器，需加裝16個船形體，每個價格為2000元，16個共3.2萬元，(合金鑄鋼的噴口帶船形體每個價格為7000元，16個共11.2萬元)，再加上施工費用和技術轉讓費用，16個燃燒器的改造總費用不會超過20萬元。目前發電廠購置一臺670t煤粉鍋爐的散件出廠價約為5500萬元，建設成整套鍋爐裝置約需1.1億元。對670t/h鍋爐原有的全部煤粉燃燒器改裝成此種低NOx燃燒方式僅需20萬元，只占原鍋爐出廠價的0.36%，占整套鍋爐裝置的0.18%，占全套發電機組的投資就只有0.03%了。由此實例可以證實低NOx煤粉燃燒技術的確幾乎不需要增加發電廠的投資。此處引述的投資費用并非個別例證，而是已經大量實際應用的統計數據。這也是西方發達國家在燃煤發電廠中廣泛采用低NOx煤粉燃燒技術的原因，雖然西方國家現已采用的低NOx燃燒設備的價格是我國上述設備的幾倍，但也還是只占全套發電機組投資的極小部分，西方投資人為了減少NOx的排放是不會計較這極小的投資增加量的。西方目前在切圓燃燒方式四角布置的煤粉燃燒器上，應用的低NOx燃燒技術最通常的方法是采用PM型煤粉燃饒器和增加火上風(簡稱OFA)。我國引進的黃臺發電廠煤粉鍋爐用的三菱-CE技木就是這一種，也幾乎不增加鍋爐的投資費用，采用此技術確能降低NOx的排放，但是PM煤粉燃燒器卻有一些小缺點，就是鍋爐的飛灰不完全燃燒熱損失略有增加(約<0.5%=。我國自行開發的船形體煤粉燃燒技術，經過多次測定可減少NOx排放30%～60%，而不增加飛灰不完全燃燒熱損失。這方面的幾項研究開發工作目前還在我國好幾個單位中進行著，估計將來還會有更好的成績。

　　參考文獻

　　1 畢玉森等，對我國電站鍋爐氮氧化物排放的評價，電力技術，1992(1)

　　2 鄭巧生譯，巴危公司的低成本NOx控制技術、鍋爐技術，1995(5)

　　3 莊永茂、施惠邦，燃燒與污染控制[M]同濟大學出版社，1998