再燒技術

燃燒過程分成三個區域：先將80%～85%的燃料(稱主燃料)送入第一級燃燒區，在空氣過量係數α≥1的條件下燃燒；其餘15%～20%的燃料(稱二次燃料或再燃燃料)從主燃燒器的上部送入燃燒室，在高溫(>1200℃)和還原性氣氛(α<1)下燃燒(再燃燒區)，使得在一級燃燒區中生成的NOx在該區內還原成氮分子(N₂)；最後在再燃燒區的下游通過噴口送入剩餘的空氣，形成第三級燃燒區 (燃盡區)，以保證再燃燒區中生成的未完全燃燒產物完全燃盡。

這種燃燒方式稱為二次燃料再燃燒或三級燃燒，又稱燃料分級。是一種爐內還原NOx的燃燒技術，原則上可用於燃用各種化石燃料鍋爐，並且可以與一次燃料的低NOx燃燒技術結合使用。影響其低NOx效果的因素主要有： 一次區的NOx水平和燃盡度；二次再燃區的溫度、停留時間和空氣過量係數；二次燃料的反應活性。

從爐膛上部引入的二次燃料宜選用易著火的燃料，既可以是與主燃料相同的燃料，也可以是不同的燃料。此外，還要求燃料含N量低，因為，天然氣含N少，熱值高，易於著火燃燒，又不需輸送用氣體 (載氣)，是一種理想的二次燃料。目前，國外有的大容量切向燃燒煤粉鍋爐三級燃燒系統中，以主燃燒器燃燒區產生的未燃碳氫原子團替代二次燃料，構成新的三級燃燒系統。

基本介紹

• 中文名：再燒技術
• 外文名：Reburning Technology
• 分類：三級燃燒方式

技術背景

環境問題與資源、人口問題已被國際社會公認為是影響21世紀可持續發展的三大關鍵問題。近年來由能源利用而造成的環境污染越來越嚴重，其中由礦物燃料的朽想漿道燃燒而排放出來的氮氧化物(NOx)已成為環境污染的一個重要方面。NO_x是N₂O、NO、NO₂、N₂O₃、N₂O₄和N₂O₅的總稱，其中污染大氣的主要是朵獄捉設NO和NO₂。我國能源以煤為主，燃煤所產生的大氣污染物占污染物排放總量的比例較大，其中NO_x占67%；有關資料表明，電站鍋爐的NOx排放量占各種燃燒裝置NOx排放量總和的一半以上，而且80%左右是由煤粉鍋爐排放的，因此，能否降低燃煤等礦物燃料鍋爐氣體污染物NOx的排放，已成為影響能源動力工程等行業可持續發展的關鍵因素之一。

由於各方面原因(主要是一方面由於過去我國的環保要求較低，另一方面是由於技術經濟上的考慮)，我國對SO₂的重視較多，而對NO_x的脫除還不普遍，尤其是對電廠及其它大型工業鍋爐NOx的脫除還未提到日程上來。西方已開發國家在20世紀60年代末期對NOx的污染已給予了充分的重視，紛紛制訂出嚴格的排放標準，各種脫氮(脫硝)裝置應運而生。我國也制訂享辨了NOx的排放標準(小於650mg/m)，但脫氮技術與國外差距較大，實踐經驗也不足，亟需廣大科研人員加強開發研究，發展具有我國特色的脫氮技術。目前，NOx排放控制技術有燃燒中和燃燒後控制技術兩大類，其中由德國在20世紀80年代提出的再燃燒技術很快引起歐洲、北美和日本的普遍關注。自從三菱重工利用再燃技術成功降低NOx排放以後，燃料再燃已成為降低NOx排放的諸多爐內方法中最有效的且有前途的措施之一。

NOx是大氣中的主要污染物，它刺激人的呼吸系統,損害動植物，並且是引起酸雨、光化學煙霧、溫室效應和破壞臭氧層的主要物質之一。大氣中的NOx(主要是NO，NO2,其次是N₂O，N₂O_3，N₂O₄和N₂O₅)大部分是燃燒過程形成的，而其中大約67%的NOx是由燃煤鍋爐產生的。國家環保局於1996年3月7日發布的《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223- 1996)中明確規定：300MW及以上機組固態排渣煤粉爐NOx排放不得超過650mg/m_，液態排渣煤粉爐NOx不得超過1 000 mg/m。據調查，我國燃煤電站固、液態排渣煤粉爐NOx排放質量濃度範圍分別為600～ 1200mg/m和850～ 1150mg/m。因此,降低NOx排放的任務非常緊迫。

NOx的控制可分為燃燒前處理，燃燒中處理和燃燒後處理。燃燒前脫氮主要是燃燒前將燃料轉化為低氮燃料，這種方法由於技術複雜，成本較高，在我國套用較少。燃燒後脫硝主要指煙氣脫硝，包括乾式流程的選擇性催化還原(SCR)和選擇性非催化還原(SNCR)、濕式流程的氧化吸收法等。煙氣脫硝的效率較高(可達90%以上)，但由於存在著反應溫度視窗較窄(SNCR)，需要昂貴囑淚戒的催化劑(SCR)以及需要增加裝置和占用空間等不利因素，導致成本較高，因而其套用受到較大限制。

目前，採用較多的是燃燒中控制的方法，一般採用低氮燃燒技術，如低NOx燃燒器、低氧燃燒、濃淡偏差燃燒、煙氣再循環、空氣分級燃燒、燃料分級燃燒(再燃燒)以及先進再燃燒技術等。它們的基本思路是：通過各種技術手段抑制燃燒過程中NOx的生成，或設法造成缺氧富燃料的燃燒區域，使已生成的NOx部分還原。採用這些技術能使NOx生成量顯著降低以滿足更嚴格的排放標準。20世紀80年代後期才出現的再燃燒技術可降低NO_x50%～ 70%，而先進再燃燒技術可降低85%以上，相對於其他低NOx燃燒技術具有更加優越的技術優勢，因而受到了國內外的普遍重視。

目前，國內對再燃燒技術降低燃煤鍋爐NOx排放的研究還處於小型實驗階段，尤其是對先進再燃燒技術的研究剛剛開始，對其降低燃煤鍋槓艱舉爐NOx排放的影響因格故譽素研究分析也較少。

主要原理

再燃燒技術是指在爐膛(燃燒室)內，設定二次燃料欠氧燃燒的NOx還原區段，以控制NOx的最終生成量的一種“準二次措施”,該技術亦稱為爐內燃料分級(區)燃燒技術。再燃燒技術是一種三級燃燒方式，NOx在遇到烴根CHi和未完全燃燒產物CO、H₂、C和C_nH_m時會發生NO的還原反應，利用這一原理，把爐膛高度自下而上依次分為主燃區(一級燃燒區)、再燃區和燃盡區。

在主燃區射入80%左右的燃料，在α> 1的條件下燃燒並生成NOx; 20%左右的再燃燃料由再燃區噴入，在α< 1的條件下形成碳氫基(CH_i)，即形成很強的還原性氣氛，從而使來自主燃組牛隻區的NOx還原生成N₂；同時還抑制了新的NOx的生成。最後，燃燒產物進入燃盡區，送入燃盡風(OFA)，使未燃成分充分燃盡。一般，採用燃料分級的方法可以在主燃燒器採用低NOx燃燒器抑制NOx生成的基礎上再減少50%～ 70%的排放量。新近發展的再燃燒配合N催化劑射入技術，是一種更有效的NOx控制方法，稱為先進的再燃燒(Advanced Re-burning)，該技術將氨水或尿素作為N催化劑加入到再燃區；如果在氨或尿素中加入礦物質無機鹽，將更有利於NOx的還原，實驗研究表明， AR技術可降低NOx排放90%以上。

主要特點

①不僅最大限度地控制NOx的排放，而且使鍋爐燃燒更加穩定，尤其是低負荷運行性能得到改善，並可提高鍋爐運行效率; ②可以避免爐內結渣、高溫腐蝕等其它低NOx燃燒技術帶來的不良現象;③該技術只需在爐膛適當位置布置幾個噴口即可，系統簡單，投資較少; ④無二次污染。根據目前我國的經濟發展水平，再燃燒技術在我國有一定的套用前景。

機理特性

烴類氣體再燃燃料的反應機理及其特性分析

不同特性的再燃燃料對NOx的破壞機理是不同的。烴類氣體燃料已被認為是最有效的再燃燃料，這是因為氣體燃料的組分中氮、硫以及灰份含量最少，它本身不會加重NOx的排放水平，也不會產生腐蝕性化合物；氣體燃料會比其它燃料產生更多活潑的碳氫離子團並與NOx發生還原反應;氣體燃料比固體燃料和液體燃料的反應能力強,其生成XN(NO、HCN、NH3等)基團的反應時間極短，有利於還原過程速率的提高和NOx還原反應的進行深度；氣體燃料的燃盡程度很高，在燃盡區不會殘留大量未燃盡焦炭物質從而導致排放惡化，而且燃盡風送入爐膛後，燃盡區的低溫足以使未完全燃盡的氣相物質充分氧化燃燒。

法國CNSRS大學燃燒實驗室對乙炔(C₂H₂)、乙烯(C₂H₄)和丙稀(C₃H₆)等烴類燃料的再燃反應機理進行了數值模擬和實驗研究，得出了烴類燃料還原NOx的一系列主要反應方程式。烴類氣體首先會在富燃料條件下反應生成中間產物HCCO，該物質對NOx還原至關重要，具體反應途徑有兩條:

HCCO+ NO =

HCNO+ CO→ HCNO+ H

HCN+ OH

HCN+ CO₂

生成的中間產物HCN繼續反應還原NOx,並最終生成氮氣(N₂):

HCN+ O=NCO+ … →

NCO+ H=NH+ …

NH+H=N+ …

N+NO=N₂+ …

NH+ NO=N₂O+ … →

N₂O+ H=N₂+ …

NH+ NO=N₂+ …

NCO+ H=HNCO=NH2+…→

NH₂+ N=N₂+ …

與此同時，HCCO還原NO後的中間產物HCNO,除了一小部分與H離子反應生成HCN外,其餘大部分將會與O及OH離子反應而重新生成NO,反應機理如下所示:

HCNO+ O=NO+ HCO

HCNO+ OH=NO+ CH2O

因此，上述反應在一定程度上影響了HCCO還原NO的能力，所以HCCO與NO的第二條反應途徑的還原效果更為明顯。

各種烴類燃料還原NOx的特性也存在一定差異。RafaelBilbao等人對各種氣體再燃燃料(天然氣、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔)在各種燃燒工況下還原NOx的效果進行了實驗研究，分析比較了這些氣體燃料在相應燃燒條件下還原NOx的能力。

當天然氣和甲烷作為再燃燃料時，它們還原NOx的能力和趨勢基本相同，而天然氣的還原效果比甲烷更佳。這是因為天然氣的主要成份是甲烷(含量超過90%)，因而在再燃過程中它們的效果極為相似,包括氧化起始溫度以及碳氫離子團的形成;此外，天然氣中還含有一定量的乙烷，乙烷作為再燃燃料時，氧化溫度較甲烷低。HCN中間產物的生成量也較甲烷高，故還原效果也較甲烷好。實驗比較了在相同再燃溫度(1 000℃和1 100℃)下，天然氣、甲烷和乙烷這3種再燃燃料的最終NOx生成量：在空氣過量係數(SR)較大，氧濃度較高時，與甲烷和天然氣相比，使用乙烷作為再燃燃料對NOx的還原沒有明顯的改進；當空氣過量係數(SR)值較小時，乙烷對NOx的破壞作用最為明顯，NOx最終排放量最少。

乙烯作為再燃燃料，尤其在低溫情況下(900 ℃左右)，其還原NOx的效果和乙烷極為相似。因為在乙烷和乙烯的再燃反應過程中所產生的碳氫離子團的活性相當。而乙炔作為再燃燃料，具有與上述再燃燃料明顯不同的特性。

在1000℃的低溫情況下，乙炔對NOx的破壞作用最為明顯，對於乙炔，即使是在很低的溫度下(600 ℃)，還原反應仍可進行。其它一些學者對烴類氣體燃料的氧化反應進行研究後也認為選擇乙炔作為再燃燃料時再燃的反應溫度無需很高。

在較低溫度條件下(低於1100 ℃)，各種再燃燃料對NO的還原效果依次是：乙炔、乙烯、乙烷、天然氣和甲烷，而此順序恰好與這些烴類氣體的氧化順序相同。因此，根據實驗結果，可以把上述這些再燃燃料進行歸類：天然氣和甲烷歸為一類，而乙烷和乙烯歸為一類。這兩類再燃燃料對NO的還原特性基本相當。而作為唯一有效的低溫再燃燃料———乙炔卻顯示出明顯不同的反應特性。

可見，再燃燃料的選擇除了考慮經濟性和可行性，還需要考慮運行溫度等燃燒工況對再燃效果的影響。尤其在低溫條件下，再燃燃料對再燃的影響作用區別很大。考慮到經濟性和現實性，天然氣被廣泛採用作為再燃燃料。當運行溫度低於1 000 ℃時，天然氣對NOx的破壞作用明顯減弱，而甲烷也具有相似的趨勢。因此選擇天然氣和甲烷作為再燃燃料只有在高溫條件下效果才明顯；當選擇乙烷和乙烯作為再燃燃料時，可以適當降低對溫度的限制，當溫度降低到900℃時，還能明顯觀察到它們對NOx的還原效果；而最好的低溫再燃燃料應該是乙炔，即使是在很低的溫度(600℃)時，還原作用仍較明顯。此外，實驗還證明當再燃燃料投入量較少時，乙炔也被認為是最有效的，這就意味著在某一特定溫度下，使用乙炔比其它烴類燃料更少的量來達到相同的NOx還原效果。

固體和液體再燃燃料的反應機理及其特性分析

除氣體燃料外，液體燃料油、固體燃料煤甚至木材稻草等優質生物質也可用作再燃燃料。固體燃料再燃機理與氣體燃料並不完全相同，它對NOx的破壞作用包括揮發份對NOx的均相氣體再燃和焦炭的異相再燃。煤的揮發份組分也主要是CH₄、C₂H₂和C₂H₄等烴類物質，因此，煤的揮發份均相反應機理與上述的烴類燃料的再燃機理相似；此外，揮發份析出後的焦炭在富燃料條件下也會與NO發生異相還原反應。

一般認為，均相反應較異相反應的還原效果更為明顯，它在固體燃料的再燃過程中占主導地位，再燃的關鍵是其揮發份必須迅速得到釋放,且在再燃區獲得均勻分布和混合。而近來也有研究認為對於煙煤，異相反應機理在再燃過程中占主導地位。

可用作再燃燃料的煤種主要有褐煤和煙煤,而無煙煤用作再燃燃料,由於其揮發份含量較少,燃盡效果不佳,一般不被採用。選用固體再燃燃料的關鍵是儘量選用高揮發份燃料,同時應把固體燃料磨成超細顆粒,以增大反應的表面積,加快揮發份的析出和完全燃燒,並且提高活性基團的產生速率。煤作為再燃燃料,其最大的優點在於它的經濟性和在燃煤電廠中使用的方便性;其缺點是再燃區中的未燃盡。

焦炭進入燃盡區後會被氧化而重新生成NOx,使NOx的還原效果陡降,同時煤作為再燃燃料由於焦炭的未充分燃盡,其飛灰可燃物含量也較高,影響排放質量。Wendt認為在煤粉再燃過程中，作為還原NOx的中間產物HCN被破壞分解得更快,這一點對再燃區中NOx的還原意義重大。對於固體再燃燃料,再燃效果不僅包括NOx的最終排放量,而再燃燃料的充分燃盡以及排煙中的飛灰含炭量也應予以考慮。固體燃料的再燃效果與其揮發份物質的含量密切相關。燃料的揮發份含量越高,對NOx的還原能力以及再燃區燃料的燃盡程度也就越好。K.R.G.Hein等人對不同揮發份含量的各種再燃燃料還原NOx的效果進行了實驗分析與比較。實驗涉及的燃料主要包括無煙煤(揮發份含量12%)、煙煤(揮發份含量32%)、稻草等優質生物質(揮發份含量75%)、輕質燃油和天然氣(揮發份含量100%)。研究發現,燃料對NOx的還原能力以及在再燃區的燃盡率都與其揮發份物質的含量密切相關,再燃燃料的揮發份含量越高,還原NOx效果越好,再燃區燃盡程度也越高:稻草作為再燃燃料其揮發份含量高達75%,燃盡效果較好,還原NOx能力也很出色;輕質燃油(100%揮發份)也具有同樣的趨勢,而且由於其揮發份含量最高，混合狀況好且揮發份的停留時間較長,再燃效果明顯優於稻草,但輕質燃油在欠氧燃燒時,會析出焦炭,從而影響燃盡；揮發份含量32%的細顆粒煙煤作為再燃燃料,當空氣過量係數大於0.8時，燃盡率較高,接近99%，此時還原NOx能力也較強,而當空氣過量係數值減小時，再燃效果迅速下降;無煙煤作為再燃燃料，由於其揮發份含量太低,很難實現充分燃盡,再燃效果不理想。再燃燃料的未完全燃盡成份(主要是燃料中的煤焦)進入燃盡區後,在燃盡區的低溫富氧環境下被燃盡風氧化而重新生成NOx,從而影響了再燃的效果。因此，再燃燃料的揮發份含量對於確保再燃效率，降低NOx的最終排放量意義重大。

實驗也證明了對於固體再燃燃料，顆粒大小對再燃效果的影響也很大。再燃燃料的顆粒大小對於燃料的燃盡、NOx的還原效果以及飛灰的排放十分重要：燃料的顆粒越細,燃盡程度越高，還原NOx效果越好。因為顆粒尺寸越細,燃料顆粒表面積越大,揮發份析出及反應速度越快,可燃氣體在再燃區中的停留時間也越長;當燃料顆粒尺寸過粗,不僅影響還原效果,而且再燃燃料的殘餘焦炭進入燃盡區後仍無法充分燃盡，飛灰中的可燃物質增加，導致排放惡化。因此，對於固體再燃燃料，顆粒度越細，再燃效果越好，越接近氣體再燃的效果。

影響因素

在採用燃料分級燃燒時，為了有效地降低NOx的排放,再燃區是關鍵，有很多影響因素。

再燃(二次)燃料的種類

二次燃料的品質對還原過程有極其重要的影響。再燃燃料可以是各種化石燃料,包括油、煤粉等；另外，生物質、水煤漿、天然氣、煤渣甚至瀝青都可以用於再燃。在燃料再燃方法的早期研究中,再燃燃料常常使用天然氣(CH₄)。大量的實驗研究和工業套用表明,氣體燃料再燃技術可以大大降低煙氣中的NOx含量,其降低比例可達到50%以上。後來再燃燃料由氣體燃料擴展到煤粉,實驗結果表明, NOx的還原率根據煤的揮發分不同而有所差異,但再燃效果也是比較明顯的。最近有文獻報導,褐煤或褐煤焦是一種甚至比甲烷更好的再燃燃料。與氣體燃料不同,在粉煤中或多或少地存在含氮組分,在氧氣不足的條件下含氮組分的存在也可能實現形如RNi+NO=N2+ …的反應，從而有效地還原NOx。但在實際操作中,二次燃燒宜選用容易著火和燃燒的高揮發分氣體或流體燃料,而使用天然氣時,由於其不含燃料氮,且反應活性強,從而成為再燃燒技術的首選再燃燃料。由於從燃料分級燃燒原理可知,在再燃區的還原性氣氛中最有利於NOx還原的成分是烴類(CH_i),因此選擇二次燃料時應採用能在燃燒時產生大量烴根而又不含氮類的物質。雖然天然氣、油和煤都可作為二次燃料，但天然氣還原效果最好，且不含燃料氮，而對煤應儘量使用高揮發分煤種。

再燃區停留時間

原則上，在再燃區內的溫度越高、停留時間越長，則還原反應越充分, NOx的降低率就越大。而再燃區的停留時間由再燃燃料噴口和燃盡風噴口位置確定。如果為了增加再燃區的停留時間而減少一級燃燒區的停留時間，將再燃燃料噴口布置在靠近主燃燒器的位置,不僅會降低燃料的燃盡率，而且會使較多的過量氧進入再燃區而減弱了NOx被還原的效果；另外，再燃燃料在再燃區停留時間還隨燃盡風射入溫度而改變。在實際的再燃燒試驗套用中,停留時間更受鍋爐燃燒方式和碳燃盡要求的限制,再燃區停留時間一般在0.4～0.7s。

再燃區溫度水平

高溫有利於提高固定氮的分解速率,但1300℃又是熱力型NOx生成的轉折溫度，所以正確合理地控制再燃區域內的溫度水平是非常重要的，控制不當可能收不到預期的效果。通常要求再燃區的溫度水平在1200℃左右,以保持較高的還原效率。

再燃區空氣係數

一般認為，隨著氧量或過剩空氣係數的增加, NOx的排放量增加。還原性氣氛是降低NOx排放的最佳環境，研究發現,空氣量過多或過少, NOx的排放量均增大，即在一定的條件下(如一定的溫度和停留時間)，有一個最佳的過剩空氣係數α₂,此時NOx的濃度值最低。一般，α₂選在0.7～ 1之間,對於不同的燃煤設備,由於具體條件不同,如煤種、二次燃料、溫度和停留時間等,最佳的α₂值要通過試驗確定。因此，除了要保持再燃區域處於合適的高溫環境外,正確地控制再燃區域的過剩空氣係數也非常重要，合適的高溫及微還原性氣氛可以消減和抑制NOx的排放。

再燃燃料投入位置及投入量

再燃燃料投入位置的選擇對NOx的消減效果和鍋爐燃燒效率影響較大。不同的噴入位置所形成的燃燒環境不同,燃料在爐內的停留時間不同,所取得的效果也不同。通常所選擇的位置應該溫度相對比較高,可以形成微還原性氣氛,並且能夠保證有足夠的反應停留時間;另外，再燃燃料噴入量控制不當，也達不到預期目的。當噴入燃料量過多時,可能與煙氣中的剩餘氧量不匹配，會造成再燃燃料的不完全燃燒，產生新的排放問題,並且還會發生再燃部位局部高溫,損壞設備等問題。

再燃區混合狀況

再燃區的混合狀況對NOx的消減效果及鍋爐燃燒效率影響也較大。再燃燃料與含NOx的煙氣混合越充分越有利於NOx的分解,且能保證燃料的燃燒效率。當向爐內噴射再燃燃料時，再燃燃料與含有NOx的煙氣主流在再燃區形成交叉射流，由於噴入的射流和煙氣主流的溫度、速度、成分均有所不同,因此所形成的交叉射流是一個複雜的三維流動。影響交叉射流流動特性(再燃區混合狀況)的主要因素有: ①相對速度u/ u∞的影響。為了使再燃燃料和煙氣良好地混合,一般要求再燃燃料以較高的速度u噴入主流，因此相對速度u/ u∞的變化直接影響到混合過程。實驗結果表明,隨著u/ u∞的減小，射流的軸心速度um減小得越快，要得到良好的混合效果,必須保持一定的u/ u∞值。②相對溫度T/ T∞的影響。再燃燃料溫度往往和爐內溫度不同，當射流和煙氣主流相交時，由於密度不同將影響射流速度場的分布。當再燃燃料溫度T比主氣流的溫度T∞低(T/ T∞< 1)時,再燃燃料的密度大,在同一相對速度u/u∞下,再燃燃料的動量就較大,必須穿透得更深才能被主氣流強迫轉向。提高再燃燃料溫度雖會降低射流穿透深度,但卻有利於燃料燃盡,故應根據實際情況綜合考慮相對溫度T/T∞的大小。③噴射角β的影響。再燃燃料以怎樣的噴射角β噴入煙氣主流中是決定混合情況的較關鍵的問題。實驗證明,隨著噴射角β的增大(β= 0°為伴隨射流),軸心相對速度(um- u∞)/(u- u∞)降低得越快,由此可見，β角度不能太大。當β= 90°,即再燃燃料與煙氣主流相垂直噴入時,其射程最遠,混合情況最好。④噴嘴形狀的影響。再燃燃料的噴嘴通常選用圓形或矩形。實驗結果發現,在相同的情況下,矩形射流比圓形射流速度衰減得快,即矩形射流射程較短,這是因為圓形射流的圓周最小,因而在相同條件下流動阻力也最小的緣故。⑤噴嘴節距的影響。在再燃過程中,大多使用一列噴嘴所組成的交叉射流組。

實驗結果表明,隨著噴嘴節距s的減小，交叉射流的射程明顯降低,但在s/ d0≤ 8(d0為噴嘴直徑)時,降低的幅度卻大為減小,說明節距過小會降低再燃燃料的穿透效果。另外,當再燃燃料溫度與爐內溫度不同，只要保證交叉射流的相對壓力(ρu2)/(ρ∞u∞2)相同,則其射程就基本不變。對再燃燃料,通常取s/ d0= 4～ 5為好。增加s/ d0時,出口風速及所需壓頭均需增加,才能使射程得到相應的增加。

套用前景

爐同再燃燒技術(IFNR)在結構上比較簡單，運行方便，與尾氣脫硝等二次措施比，費用低廉。當與其他降低NOx生成的一次措施(低NOx燃燒器、上部二次風、煙氣再循環等)綜合套用時，可降低約80%的NOx排放量。但這一技術宜用於新爐設計，不太適合於老式鍋爐改造。

再燃燒技術在我國的套用前景關鍵在於政策，如果總是按照一般的思維定式，認為我國是開發中國家，可以先低標準要求，那么總是落後，總是處於那種先污染後治理的惡性循環。環境問題關係到後代生存和發展，要用長遠的、可持續發展的戰略眼光來看待，不能拘泥於短期的局部的經濟效益。應借鑑和學習國外的區域環保政策，對低於國家排放標準的企業給予一定的獎勵，鼓勵企業採用先進技術來降低污染物的排放。同時也要及早實施更高要求的污染物排放標準，保護生態環境的健康發展。需要指出的是從1999年5月起，在美國東北等部分地區，新的要求更高的環保條例已開始生效。因此，國內有條件和需要的地方，應該同步於國際水平，進一步降低污染物的排放，至少上海、北京等國際大都市，應該達到更高水平。

總的說來，使用再燃燒技術來降低氮氧化物的排放在技術上成熟的，經濟上也具有一定的競爭性。隨著環保要求的提高及主要二次燃料天然氣產量的增加，該技術將會在我國得到廣泛的套用。

結語

由於各種再燃燃料的本身性質、價格、儲量以及燃燒反應特性各不相同,再燃燃料的選擇對於整個再燃燒過程的效率、污染物排放的控制以及運行經濟性影響重大。煤粉用作再燃燃料,價格低廉,且在燃煤鍋爐上套用方便,但它對煤粉揮發份含量及顆粒要求較高,且存在排放時飛灰含炭量過高等問題;高揮發份的優質生物質作為再燃燃料還原NOx效果也很明顯,且價格低廉,在我國農村資源儲量極為豐富,有很大的發展套用潛力;油作為再燃燃料效果介於固體燃料和液體燃料之間,但其價格卻遠高於固體燃料,而且油在欠氧條件下,也存在燃盡問題,因此套用受到一定限制;乙炔、乙烯和乙烷等烴類氣體再燃效果很好,尤其在低溫條件下,對NOx的還原效果明顯優於天然氣和甲烷,但是由於這些燃料大多為昂貴的化工原料,且在自然界很難直接提取套用,故使用規模大大受到限制,一般只適用於特殊要求的燃燒工況(如低溫燃燒);在正常的燃燒工況下天然氣和甲烷的再燃效果已十分理想。隨著“西氣東輸”工程的進行,天然氣必將日益得到廣泛引用,而且由於天然氣較為昂貴的價格,直接作為一次燃料用於鍋爐燃燒可能性不大,但用作再燃燃料來降低NOx排放卻很有意義,值得大力發展和政策扶持。

總之，應具體情況具體分析，全面考慮社會效益和經濟效益,綜合分析燃煤鍋爐的性能和實際運行工況、現有技術經濟條件、資源條件以及產業和環保政策,選擇最佳的再燃燃料,以達到最佳化利用資源和環境保護的目的。

從工程技術角度講,控制NOx排放是煤炭燃燒過程中最重要的一環,也是較為複雜的技術,因此其影響的因素很多,為此仍需要繼續加強再燃燒技術的基礎研究,從而有效地控制NOx的排放,逐步實現再燃燒技術在我國的產業化,實現經濟的可持續發展。

NOx的控制可分為燃燒前處理，燃燒中處理和燃燒後處理。燃燒前脫氮主要是燃燒前將燃料轉化為低氮燃料，這種方法由於技術複雜，成本較高，在我國套用較少。燃燒後脫硝主要指煙氣脫硝，包括乾式流程的選擇性催化還原(SCR)和選擇性非催化還原(SNCR)、濕式流程的氧化吸收法等。煙氣脫硝的效率較高(可達90%以上)，但由於存在著反應溫度視窗較窄(SNCR)，需要昂貴的催化劑(SCR)以及需要增加裝置和占用空間等不利因素，導致成本較高，因而其套用受到較大限制。

目前，採用較多的是燃燒中控制的方法，一般採用低氮燃燒技術，如低NOx燃燒器、低氧燃燒、濃淡偏差燃燒、煙氣再循環、空氣分級燃燒、燃料分級燃燒(再燃燒)以及先進再燃燒技術等。它們的基本思路是：通過各種技術手段抑制燃燒過程中NOx的生成，或設法造成缺氧富燃料的燃燒區域，使已生成的NOx部分還原。採用這些技術能使NOx生成量顯著降低以滿足更嚴格的排放標準。20世紀80年代後期才出現的再燃燒技術可降低NO_x50%～ 70%，而先進再燃燒技術可降低85%以上，相對於其他低NOx燃燒技術具有更加優越的技術優勢，因而受到了國內外的普遍重視。

目前，國內對再燃燒技術降低燃煤鍋爐NOx排放的研究還處於小型實驗階段，尤其是對先進再燃燒技術的研究剛剛開始，對其降低燃煤鍋爐NOx排放的影響因素研究分析也較少。

主要原理

再燃燒技術是指在爐膛(燃燒室)內，設定二次燃料欠氧燃燒的NOx還原區段，以控制NOx的最終生成量的一種“準二次措施”,該技術亦稱為爐內燃料分級(區)燃燒技術。再燃燒技術是一種三級燃燒方式，NOx在遇到烴根CHi和未完全燃燒產物CO、H₂、C和C_nH_m時會發生NO的還原反應，利用這一原理，把爐膛高度自下而上依次分為主燃區(一級燃燒區)、再燃區和燃盡區。

在主燃區射入80%左右的燃料，在α> 1的條件下燃燒並生成NOx; 20%左右的再燃燃料由再燃區噴入，在α< 1的條件下形成碳氫基(CH_i)，即形成很強的還原性氣氛，從而使來自主燃區的NOx還原生成N₂；同時還抑制了新的NOx的生成。最後，燃燒產物進入燃盡區，送入燃盡風(OFA)，使未燃成分充分燃盡。一般，採用燃料分級的方法可以在主燃燒器採用低NOx燃燒器抑制NOx生成的基礎上再減少50%～ 70%的排放量。新近發展的再燃燒配合N催化劑射入技術，是一種更有效的NOx控制方法，稱為先進的再燃燒(Advanced Re-burning)，該技術將氨水或尿素作為N催化劑加入到再燃區；如果在氨或尿素中加入礦物質無機鹽，將更有利於NOx的還原，實驗研究表明， AR技術可降低NOx排放90%以上。

主要特點

①不僅最大限度地控制NOx的排放，而且使鍋爐燃燒更加穩定，尤其是低負荷運行性能得到改善，並可提高鍋爐運行效率; ②可以避免爐內結渣、高溫腐蝕等其它低NOx燃燒技術帶來的不良現象;③該技術只需在爐膛適當位置布置幾個噴口即可，系統簡單，投資較少; ④無二次污染。根據目前我國的經濟發展水平，再燃燒技術在我國有一定的套用前景。

機理特性

烴類氣體再燃燃料的反應機理及其特性分析

不同特性的再燃燃料對NOx的破壞機理是不同的。烴類氣體燃料已被認為是最有效的再燃燃料，這是因為氣體燃料的組分中氮、硫以及灰份含量最少，它本身不會加重NOx的排放水平，也不會產生腐蝕性化合物；氣體燃料會比其它燃料產生更多活潑的碳氫離子團並與NOx發生還原反應;氣體燃料比固體燃料和液體燃料的反應能力強,其生成XN(NO、HCN、NH3等)基團的反應時間極短，有利於還原過程速率的提高和NOx還原反應的進行深度；氣體燃料的燃盡程度很高，在燃盡區不會殘留大量未燃盡焦炭物質從而導致排放惡化，而且燃盡風送入爐膛後，燃盡區的低溫足以使未完全燃盡的氣相物質充分氧化燃燒。

法國CNSRS大學燃燒實驗室對乙炔(C₂H₂)、乙烯(C₂H₄)和丙稀(C₃H₆)等烴類燃料的再燃反應機理進行了數值模擬和實驗研究，得出了烴類燃料還原NOx的一系列主要反應方程式。烴類氣體首先會在富燃料條件下反應生成中間產物HCCO，該物質對NOx還原至關重要，具體反應途徑有兩條:

HCCO+ NO =

HCNO+ CO→ HCNO+ H

HCN+ OH

HCN+ CO₂

生成的中間產物HCN繼續反應還原NOx,並最終生成氮氣(N₂):

HCN+ O=NCO+ … →

NCO+ H=NH+ …

NH+H=N+ …

N+NO=N₂+ …

NH+ NO=N₂O+ … →

N₂O+ H=N₂+ …

NH+ NO=N₂+ …

NCO+ H=HNCO=NH2+…→

NH₂+ N=N₂+ …

與此同時，HCCO還原NO後的中間產物HCNO,除了一小部分與H離子反應生成HCN外,其餘大部分將會與O及OH離子反應而重新生成NO,反應機理如下所示:

HCNO+ O=NO+ HCO

HCNO+ OH=NO+ CH2O

因此，上述反應在一定程度上影響了HCCO還原NO的能力，所以HCCO與NO的第二條反應途徑的還原效果更為明顯。

各種烴類燃料還原NOx的特性也存在一定差異。RafaelBilbao等人對各種氣體再燃燃料(天然氣、甲烷、乙烷、乙烯、乙炔)在各種燃燒工況下還原NOx的效果進行了實驗研究，分析比較了這些氣體燃料在相應燃燒條件下還原NOx的能力。

當天然氣和甲烷作為再燃燃料時，它們還原NOx的能力和趨勢基本相同，而天然氣的還原效果比甲烷更佳。這是因為天然氣的主要成份是甲烷(含量超過90%)，因而在再燃過程中它們的效果極為相似,包括氧化起始溫度以及碳氫離子團的形成;此外，天然氣中還含有一定量的乙烷，乙烷作為再燃燃料時，氧化溫度較甲烷低。HCN中間產物的生成量也較甲烷高，故還原效果也較甲烷好。實驗比較了在相同再燃溫度(1 000℃和1 100℃)下，天然氣、甲烷和乙烷這3種再燃燃料的最終NOx生成量：在空氣過量係數(SR)較大，氧濃度較高時，與甲烷和天然氣相比，使用乙烷作為再燃燃料對NOx的還原沒有明顯的改進；當空氣過量係數(SR)值較小時，乙烷對NOx的破壞作用最為明顯，NOx最終排放量最少。

乙烯作為再燃燃料，尤其在低溫情況下(900 ℃左右)，其還原NOx的效果和乙烷極為相似。因為在乙烷和乙烯的再燃反應過程中所產生的碳氫離子團的活性相當。而乙炔作為再燃燃料，具有與上述再燃燃料明顯不同的特性。

在1000℃的低溫情況下，乙炔對NOx的破壞作用最為明顯，對於乙炔，即使是在很低的溫度下(600 ℃)，還原反應仍可進行。其它一些學者對烴類氣體燃料的氧化反應進行研究後也認為選擇乙炔作為再燃燃料時再燃的反應溫度無需很高。

在較低溫度條件下(低於1100 ℃)，各種再燃燃料對NO的還原效果依次是：乙炔、乙烯、乙烷、天然氣和甲烷，而此順序恰好與這些烴類氣體的氧化順序相同。因此，根據實驗結果，可以把上述這些再燃燃料進行歸類：天然氣和甲烷歸為一類，而乙烷和乙烯歸為一類。這兩類再燃燃料對NO的還原特性基本相當。而作為唯一有效的低溫再燃燃料———乙炔卻顯示出明顯不同的反應特性。

可見，再燃燃料的選擇除了考慮經濟性和可行性，還需要考慮運行溫度等燃燒工況對再燃效果的影響。尤其在低溫條件下，再燃燃料對再燃的影響作用區別很大。考慮到經濟性和現實性，天然氣被廣泛採用作為再燃燃料。當運行溫度低於1 000 ℃時，天然氣對NOx的破壞作用明顯減弱，而甲烷也具有相似的趨勢。因此選擇天然氣和甲烷作為再燃燃料只有在高溫條件下效果才明顯；當選擇乙烷和乙烯作為再燃燃料時，可以適當降低對溫度的限制，當溫度降低到900℃時，還能明顯觀察到它們對NOx的還原效果；而最好的低溫再燃燃料應該是乙炔，即使是在很低的溫度(600℃)時，還原作用仍較明顯。此外，實驗還證明當再燃燃料投入量較少時，乙炔也被認為是最有效的，這就意味著在某一特定溫度下，使用乙炔比其它烴類燃料更少的量來達到相同的NOx還原效果。

固體和液體再燃燃料的反應機理及其特性分析

除氣體燃料外，液體燃料油、固體燃料煤甚至木材稻草等優質生物質也可用作再燃燃料。固體燃料再燃機理與氣體燃料並不完全相同，它對NOx的破壞作用包括揮發份對NOx的均相氣體再燃和焦炭的異相再燃。煤的揮發份組分也主要是CH₄、C₂H₂和C₂H₄等烴類物質，因此，煤的揮發份均相反應機理與上述的烴類燃料的再燃機理相似；此外，揮發份析出後的焦炭在富燃料條件下也會與NO發生異相還原反應。

一般認為，均相反應較異相反應的還原效果更為明顯，它在固體燃料的再燃過程中占主導地位，再燃的關鍵是其揮發份必須迅速得到釋放,且在再燃區獲得均勻分布和混合。而近來也有研究認為對於煙煤，異相反應機理在再燃過程中占主導地位。

可用作再燃燃料的煤種主要有褐煤和煙煤,而無煙煤用作再燃燃料,由於其揮發份含量較少,燃盡效果不佳,一般不被採用。選用固體再燃燃料的關鍵是儘量選用高揮發份燃料,同時應把固體燃料磨成超細顆粒,以增大反應的表面積,加快揮發份的析出和完全燃燒,並且提高活性基團的產生速率。煤作為再燃燃料,其最大的優點在於它的經濟性和在燃煤電廠中使用的方便性;其缺點是再燃區中的未燃盡。

焦炭進入燃盡區後會被氧化而重新生成NOx,使NOx的還原效果陡降,同時煤作為再燃燃料由於焦炭的未充分燃盡,其飛灰可燃物含量也較高,影響排放質量。Wendt認為在煤粉再燃過程中，作為還原NOx的中間產物HCN被破壞分解得更快,這一點對再燃區中NOx的還原意義重大。對於固體再燃燃料,再燃效果不僅包括NOx的最終排放量,而再燃燃料的充分燃盡以及排煙中的飛灰含炭量也應予以考慮。固體燃料的再燃效果與其揮發份物質的含量密切相關。燃料的揮發份含量越高,對NOx的還原能力以及再燃區燃料的燃盡程度也就越好。K.R.G.Hein等人對不同揮發份含量的各種再燃燃料還原NOx的效果進行了實驗分析與比較。實驗涉及的燃料主要包括無煙煤(揮發份含量12%)、煙煤(揮發份含量32%)、稻草等優質生物質(揮發份含量75%)、輕質燃油和天然氣(揮發份含量100%)。研究發現,燃料對NOx的還原能力以及在再燃區的燃盡率都與其揮發份物質的含量密切相關,再燃燃料的揮發份含量越高,還原NOx效果越好,再燃區燃盡程度也越高:稻草作為再燃燃料其揮發份含量高達75%,燃盡效果較好,還原NOx能力也很出色;輕質燃油(100%揮發份)也具有同樣的趨勢,而且由於其揮發份含量最高，混合狀況好且揮發份的停留時間較長,再燃效果明顯優於稻草,但輕質燃油在欠氧燃燒時,會析出焦炭,從而影響燃盡；揮發份含量32%的細顆粒煙煤作為再燃燃料,當空氣過量係數大於0.8時，燃盡率較高,接近99%，此時還原NOx能力也較強,而當空氣過量係數值減小時，再燃效果迅速下降;無煙煤作為再燃燃料，由於其揮發份含量太低,很難實現充分燃盡,再燃效果不理想。再燃燃料的未完全燃盡成份(主要是燃料中的煤焦)進入燃盡區後,在燃盡區的低溫富氧環境下被燃盡風氧化而重新生成NOx,從而影響了再燃的效果。因此，再燃燃料的揮發份含量對於確保再燃效率，降低NOx的最終排放量意義重大。

實驗也證明了對於固體再燃燃料，顆粒大小對再燃效果的影響也很大。再燃燃料的顆粒大小對於燃料的燃盡、NOx的還原效果以及飛灰的排放十分重要：燃料的顆粒越細,燃盡程度越高，還原NOx效果越好。因為顆粒尺寸越細,燃料顆粒表面積越大,揮發份析出及反應速度越快,可燃氣體在再燃區中的停留時間也越長;當燃料顆粒尺寸過粗,不僅影響還原效果,而且再燃燃料的殘餘焦炭進入燃盡區後仍無法充分燃盡，飛灰中的可燃物質增加，導致排放惡化。因此，對於固體再燃燃料，顆粒度越細，再燃效果越好，越接近氣體再燃的效果。

影響因素

在採用燃料分級燃燒時，為了有效地降低NOx的排放,再燃區是關鍵，有很多影響因素。

再燃(二次)燃料的種類

二次燃料的品質對還原過程有極其重要的影響。再燃燃料可以是各種化石燃料,包括油、煤粉等；另外，生物質、水煤漿、天然氣、煤渣甚至瀝青都可以用於再燃。在燃料再燃方法的早期研究中,再燃燃料常常使用天然氣(CH₄)。大量的實驗研究和工業套用表明,氣體燃料再燃技術可以大大降低煙氣中的NOx含量,其降低比例可達到50%以上。後來再燃燃料由氣體燃料擴展到煤粉,實驗結果表明, NOx的還原率根據煤的揮發分不同而有所差異,但再燃效果也是比較明顯的。最近有文獻報導,褐煤或褐煤焦是一種甚至比甲烷更好的再燃燃料。與氣體燃料不同,在粉煤中或多或少地存在含氮組分,在氧氣不足的條件下含氮組分的存在也可能實現形如RNi+NO=N2+ …的反應，從而有效地還原NOx。但在實際操作中,二次燃燒宜選用容易著火和燃燒的高揮發分氣體或流體燃料,而使用天然氣時,由於其不含燃料氮,且反應活性強,從而成為再燃燒技術的首選再燃燃料。由於從燃料分級燃燒原理可知,在再燃區的還原性氣氛中最有利於NOx還原的成分是烴類(CH_i),因此選擇二次燃料時應採用能在燃燒時產生大量烴根而又不含氮類的物質。雖然天然氣、油和煤都可作為二次燃料，但天然氣還原效果最好，且不含燃料氮，而對煤應儘量使用高揮發分煤種。

再燃區停留時間

原則上，在再燃區內的溫度越高、停留時間越長，則還原反應越充分, NOx的降低率就越大。而再燃區的停留時間由再燃燃料噴口和燃盡風噴口位置確定。如果為了增加再燃區的停留時間而減少一級燃燒區的停留時間，將再燃燃料噴口布置在靠近主燃燒器的位置,不僅會降低燃料的燃盡率，而且會使較多的過量氧進入再燃區而減弱了NOx被還原的效果；另外，再燃燃料在再燃區停留時間還隨燃盡風射入溫度而改變。在實際的再燃燒試驗套用中,停留時間更受鍋爐燃燒方式和碳燃盡要求的限制,再燃區停留時間一般在0.4～0.7s。

再燃區溫度水平

高溫有利於提高固定氮的分解速率,但1300℃又是熱力型NOx生成的轉折溫度，所以正確合理地控制再燃區域內的溫度水平是非常重要的，控制不當可能收不到預期的效果。通常要求再燃區的溫度水平在1200℃左右,以保持較高的還原效率。

再燃區空氣係數

一般認為，隨著氧量或過剩空氣係數的增加, NOx的排放量增加。還原性氣氛是降低NOx排放的最佳環境，研究發現,空氣量過多或過少, NOx的排放量均增大，即在一定的條件下(如一定的溫度和停留時間)，有一個最佳的過剩空氣係數α₂,此時NOx的濃度值最低。一般，α₂選在0.7～ 1之間,對於不同的燃煤設備,由於具體條件不同,如煤種、二次燃料、溫度和停留時間等,最佳的α₂值要通過試驗確定。因此，除了要保持再燃區域處於合適的高溫環境外,正確地控制再燃區域的過剩空氣係數也非常重要，合適的高溫及微還原性氣氛可以消減和抑制NOx的排放。

再燃燃料投入位置及投入量

再燃燃料投入位置的選擇對NOx的消減效果和鍋爐燃燒效率影響較大。不同的噴入位置所形成的燃燒環境不同,燃料在爐內的停留時間不同,所取得的效果也不同。通常所選擇的位置應該溫度相對比較高,可以形成微還原性氣氛,並且能夠保證有足夠的反應停留時間;另外，再燃燃料噴入量控制不當，也達不到預期目的。當噴入燃料量過多時,可能與煙氣中的剩餘氧量不匹配，會造成再燃燃料的不完全燃燒，產生新的排放問題,並且還會發生再燃部位局部高溫,損壞設備等問題。

再燃區混合狀況

再燃區的混合狀況對NOx的消減效果及鍋爐燃燒效率影響也較大。再燃燃料與含NOx的煙氣混合越充分越有利於NOx的分解,且能保證燃料的燃燒效率。當向爐內噴射再燃燃料時，再燃燃料與含有NOx的煙氣主流在再燃區形成交叉射流，由於噴入的射流和煙氣主流的溫度、速度、成分均有所不同,因此所形成的交叉射流是一個複雜的三維流動。影響交叉射流流動特性(再燃區混合狀況)的主要因素有: ①相對速度u/ u∞的影響。為了使再燃燃料和煙氣良好地混合,一般要求再燃燃料以較高的速度u噴入主流，因此相對速度u/ u∞的變化直接影響到混合過程。實驗結果表明,隨著u/ u∞的減小，射流的軸心速度um減小得越快，要得到良好的混合效果,必須保持一定的u/ u∞值。②相對溫度T/ T∞的影響。再燃燃料溫度往往和爐內溫度不同，當射流和煙氣主流相交時，由於密度不同將影響射流速度場的分布。當再燃燃料溫度T比主氣流的溫度T∞低(T/ T∞< 1)時,再燃燃料的密度大,在同一相對速度u/u∞下,再燃燃料的動量就較大,必須穿透得更深才能被主氣流強迫轉向。提高再燃燃料溫度雖會降低射流穿透深度,但卻有利於燃料燃盡,故應根據實際情況綜合考慮相對溫度T/T∞的大小。③噴射角β的影響。再燃燃料以怎樣的噴射角β噴入煙氣主流中是決定混合情況的較關鍵的問題。實驗證明,隨著噴射角β的增大(β= 0°為伴隨射流),軸心相對速度(um- u∞)/(u- u∞)降低得越快,由此可見，β角度不能太大。當β= 90°,即再燃燃料與煙氣主流相垂直噴入時,其射程最遠,混合情況最好。④噴嘴形狀的影響。再燃燃料的噴嘴通常選用圓形或矩形。實驗結果發現,在相同的情況下,矩形射流比圓形射流速度衰減得快,即矩形射流射程較短,這是因為圓形射流的圓周最小,因而在相同條件下流動阻力也最小的緣故。⑤噴嘴節距的影響。在再燃過程中,大多使用一列噴嘴所組成的交叉射流組。

實驗結果表明,隨著噴嘴節距s的減小，交叉射流的射程明顯降低,但在s/ d0≤ 8(d0為噴嘴直徑)時,降低的幅度卻大為減小,說明節距過小會降低再燃燃料的穿透效果。另外,當再燃燃料溫度與爐內溫度不同，只要保證交叉射流的相對壓力(ρu2)/(ρ∞u∞2)相同,則其射程就基本不變。對再燃燃料,通常取s/ d0= 4～ 5為好。增加s/ d0時,出口風速及所需壓頭均需增加,才能使射程得到相應的增加。

套用前景

爐同再燃燒技術(IFNR)在結構上比較簡單，運行方便，與尾氣脫硝等二次措施比，費用低廉。當與其他降低NOx生成的一次措施(低NOx燃燒器、上部二次風、煙氣再循環等)綜合套用時，可降低約80%的NOx排放量。但這一技術宜用於新爐設計，不太適合於老式鍋爐改造。

再燃燒技術在我國的套用前景關鍵在於政策，如果總是按照一般的思維定式，認為我國是開發中國家，可以先低標準要求，那么總是落後，總是處於那種先污染後治理的惡性循環。環境問題關係到後代生存和發展，要用長遠的、可持續發展的戰略眼光來看待，不能拘泥於短期的局部的經濟效益。應借鑑和學習國外的區域環保政策，對低於國家排放標準的企業給予一定的獎勵，鼓勵企業採用先進技術來降低污染物的排放。同時也要及早實施更高要求的污染物排放標準，保護生態環境的健康發展。需要指出的是從1999年5月起，在美國東北等部分地區，新的要求更高的環保條例已開始生效。因此，國內有條件和需要的地方，應該同步於國際水平，進一步降低污染物的排放，至少上海、北京等國際大都市，應該達到更高水平。

總的說來，使用再燃燒技術來降低氮氧化物的排放在技術上成熟的，經濟上也具有一定的競爭性。隨著環保要求的提高及主要二次燃料天然氣產量的增加，該技術將會在我國得到廣泛的套用。

結語

由於各種再燃燃料的本身性質、價格、儲量以及燃燒反應特性各不相同,再燃燃料的選擇對於整個再燃燒過程的效率、污染物排放的控制以及運行經濟性影響重大。煤粉用作再燃燃料,價格低廉,且在燃煤鍋爐上套用方便,但它對煤粉揮發份含量及顆粒要求較高,且存在排放時飛灰含炭量過高等問題;高揮發份的優質生物質作為再燃燃料還原NOx效果也很明顯,且價格低廉,在我國農村資源儲量極為豐富,有很大的發展套用潛力;油作為再燃燃料效果介於固體燃料和液體燃料之間,但其價格卻遠高於固體燃料,而且油在欠氧條件下,也存在燃盡問題,因此套用受到一定限制;乙炔、乙烯和乙烷等烴類氣體再燃效果很好,尤其在低溫條件下,對NOx的還原效果明顯優於天然氣和甲烷,但是由於這些燃料大多為昂貴的化工原料,且在自然界很難直接提取套用,故使用規模大大受到限制,一般只適用於特殊要求的燃燒工況(如低溫燃燒);在正常的燃燒工況下天然氣和甲烷的再燃效果已十分理想。隨著“西氣東輸”工程的進行,天然氣必將日益得到廣泛引用,而且由於天然氣較為昂貴的價格,直接作為一次燃料用於鍋爐燃燒可能性不大,但用作再燃燃料來降低NOx排放卻很有意義,值得大力發展和政策扶持。

總之，應具體情況具體分析，全面考慮社會效益和經濟效益,綜合分析燃煤鍋爐的性能和實際運行工況、現有技術經濟條件、資源條件以及產業和環保政策,選擇最佳的再燃燃料,以達到最佳化利用資源和環境保護的目的。

從工程技術角度講,控制NOx排放是煤炭燃燒過程中最重要的一環,也是較為複雜的技術,因此其影響的因素很多,為此仍需要繼續加強再燃燒技術的基礎研究,從而有效地控制NOx的排放,逐步實現再燃燒技術在我國的產業化,實現經濟的可持續發展。