工业论文：工业锅炉氮氧化物控制和燃烧优化中若干关键性问题的研究

　　工业论文：工业锅炉氮氧化物控制和燃烧优化中若干关键性问题的研究

　　摘要：对现阶段我国工业生产实际情况予以分析，确定工业锅炉燃烧中固体燃料的应用、某些技术参数的设置及燃烧设备的应用，均能够促进氮氧化物的产生，其排放到大气之中，会给人们的身体健康和我自然环境带来威胁。所以，加强对工业锅炉氮氧化物控制和燃烧优化至关重要。基于此，本文将参考相关资料着重分析和探讨工业锅炉氮氧化物控制和燃烧优化中若干关键性问题。

　　关键词:氮氧化物；控制；燃烧优化；

　　改革开放不断深化的今天，工业生产已经成为支撑国民经济的重要行业之一，对于推动我国经济更好更快的发展起到很大促进作用。但工业生产存在一定的负面影响，即能源浪费和污染环境，这在一定程度上制约着中国可持续发展。就以工业锅炉燃烧来说，现阶段工业锅炉燃烧所产生的氮氧化物具有一定的危害性，能够直接威胁人们的身体健康，并且会动物、植物带来一定的负面影响，加剧温室效应、臭氧层破坏等[1]。为了尽可能的避免此种情况的持续发生，应当探究行之有效措施来优化工业锅炉燃烧，有效控制氮氧化物的排放，如此势必能够改善工业生产现状，为促进国家可持续发展奠定基础。

　　工业锅炉氮氧化物的概述

　　通过对我国工业锅炉燃烧实际情况予以分析，确定所产生的烟气之中含有氮氧化物（ ），其中涵盖NO、 、 、 、 、 等，其中NO含量最多，占 的90%以上，其次是 。从健康角度来讲，工业锅炉燃烧所释放的氮氧化物具有一定的危害性，这是因为 之中含有的大量NO能够被氧化，生成 ， 在紫外线照射下会与烟气中的碳氢化合物反应，生成一种浅蓝色的有毒烟雾，其会给人体的心、肺、眼、鼻及造血器官带来极大的伤害，同时也会给动物带来一定的伤害[2]。另外，氧化亚氮 含量虽然交少的，但其是形成温室效应和破坏臭氧层的主要因素之一，所以，氮氧化物的排放将会带来一定的负面影响。

　　参考相关资料，对工业锅炉燃烧生成 予以详细分析，确定诱发 产生的因素多种，其中燃烧特性、技术参数及燃烧设备是造成 生成的根本原因。现阶段所工业锅炉燃烧所选用燃料中含有氮元素较多，容易生成 ；工业锅炉燃烧所设置的一些技术参数，如临界温度的设置或者过生空气系数过大等，同样会诱发 的产生；某些工厂所使用的煤粉炉，其在具体应用的过程会进行液态排渣，并利用直流燃烧器，会使得 产生。

　　工业锅炉氮氧化物的控制

　　面对工业锅炉所排放的氮氧化物具有较高的危害性的情况，相关部门对氮氧化物排放提出了严格的要求。此种情况下，工业生产之中加强对工业锅炉排放氮氧化物的控制是非常必要的。

　　采用低N的燃料或者实施燃料脱氮技术

　　现阶段我国工业生产之中，锅炉燃烧所应用的固体燃料含有的N最多，其次是燃油，燃气含N最少。基于此，为了尽可能的降低 生成，利用燃油、燃气来代替固体燃料进行工业生产是非常必要的。除此之外，也可以在工业锅炉燃烧之中实施燃料脱氮技术，降低N元素，尽可能的降低 的长生。但立足于现实层面，对燃料脱氮技术应用予以分析，确定现阶段此项技术应用难度较大且产生的费用较高，所以燃料脱氮技术的实施难以实现[3]。

　　引用低 燃烧技术

　　从现阶段我国工业锅炉燃烧实际情况来看，低 燃烧技术的有效应用能够降低 的产生。为此，可以通过以下几种方式来实现这一目的，即：

　　其一，控制运行。也就是在工业锅炉燃烧的过程中，应当注意对郭亮亮空气系数予以有效的控制，实现低 的燃烧；控制热风温度，尽量避免火焰初始区的温度峰值的产生；控制排烟量，并且将部分烟循环进入炉内，使之能够吸收热量，降低燃烧速度和温度，与此同时在燃油炉内喷适量的水曾琦，增加烟气容量，如此能够稀释氧浓度。在此需要特别说明的以上控制运行措施的实施，需要考虑他们的负面影响，综合衡量是否运用此种做法来降低 [4]。

　　其二，运用浓淡燃烧器。在工业生产之中采用煤粉炉的情况下，将浓淡燃烧器应用其中，如此能够将煤粉分为两部分，一部分用于富氧燃烧，另一部分用于缺氧燃烧。富氧燃烧时，空气量供给多，炉温不会太高，抑制了 的生成，缺氧燃烧时，燃烧温度受限， 也不会生成很多，其平均过剩空气系数可控制在正常，但NOX的生成量却下降。

　　工业锅炉低 燃烧优化

　　大量实践经验表明，不改造燃烧系统，通过燃烧调整方法仅能实现10%～25%的 降低效果，而且运行费用非常低廉。而积极构建低 燃烧系统，能够实现燃烧优化。为了能够真正做到这一点，可以基于人工神经网络和遗传算法来对工业锅炉燃烧予以优化，具体的做法是：

　　其一，构建工业锅炉飞灰含碳量模型。考虑到锅炉的热效率容易受到多个热损失的影响，而飞灰含碳量是影响锅炉热效率的重要指标之一。所以，根据工业锅炉燃烧实际情况，利用人工神经网络和遗传算法来构建工业锅炉飞灰含碳量模型，掌握工业锅炉燃烧的热效率[5]。

　　其二，化工业锅炉燃煤的热效率。也就是利用锅炉的反平衡计算公式来换算锅炉热效率的表达式。在此基础上利用遗传算法来综合分析排烟氧量、排烟温度、锅炉负荷等因素对锅炉热效率的影响并且检测飞灰含碳量，从而明确改造燃烧系统的要点，获得最佳的锅炉运行条件，实现锅炉热效率的最大化。

　　结束语：

　　经过本文一系列分析，确定工业锅炉燃烧的过程中容易产生氮氧化物，其会给自然环境及人们的身体健康带来威胁。对此，应当对工业锅炉燃烧系统予以改造，切实有效的控制氮氧化物的产生，如此势必能够改变现状，促进工业生产更加安全化、科学化、合理化的发展。当然，要想真正做到这一点，笔者建议利用人工神经网络和遗传算法来构建工业锅炉飞灰含碳量模型，进而优化工业锅炉燃煤的热效率，降低氮氧化物的产生。

　　参考文献：

　　茹启明,陆骑,苏胜, 等.300MW贫煤锅炉低氮燃烧系统改造及性能优化[J].煤炭转化,2016,(2):59-64.

　　[2]刘桂雄,陈晓曼,杨培凯.燃烧器燃烧高效低 排放建模与优化[J].现代制造工程,2013,(7):118-123.

　　[3]董建勋,张海福,马志杰, 等.燃烧优化系统在600MW机组锅炉控制中的应用[J].热力发电,2012,(4):81-82,84.

　　[4]周昊.大型电站锅炉氮氧化物控制和燃烧优化中若干关键性问题的研究[D].浙江大学,2004.

　　[5]李磊.燃气轮机燃烧优化和氮氧化物排放控制研究[D].武汉理工大学,2015.