西门子V94.2A型燃气轮机NOX排放分析

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西门子V94.2A型燃气轮机NOX排放分析作者：盛守志姚继宇赵智辉

来源：《无线互联科技》2015年第17期

摘要：文章介绍了西门子V94.2A燃机正常运行中N0x的生成机理，分析了随环境变化

N0x排放量变化趋势，燃机在燃烧方式切换过程中N0x排放量的变化情况及燃机在升降负荷过程中N0x排放量的变化情况；并提出了NOx排放控制方案。

关键词：燃气轮机；N0x排放；环境温度；燃烧方式；机组负荷

随着环境污染的日益严重，对电力生产排放标准的要求越来越高，甚至提出电力生产零排放；燃气轮机主要运行中污染物排放很低，因此近年来得到良好的发展，燃机运行中N0x排

放量的控制也显得十分重要，按照北京市环保要求N0x排放不大于30mg/NM3，机组运行中要求脱硝系统必须投入运行，从而保证烟气排放N0x含量达标，因此了解N0x的生成机理及掌握N0x排放量的变化趋势，减小氨水的喷放量，从而减小生产成本。

1.设备概述

我公司燃气-蒸汽联合循环机组采用西门子SGT52000E（V94.2）型燃机“一拖一”多轴布置。2个筒形燃烧室，每个燃烧室有8个西门子组合式燃烧器（可进行扩散和预混燃烧模式切换），锅炉为无锡华光锅炉厂生产的卧式无补燃双压余热锅炉，并配有脱硝系统。

2.燃烧过程中NOx生成机理

2.1热力型N0x生成机理

（1）热力型N0x是指空气中的N2在高温条件下氧化生成的氮氧化物，其主要成分是

N0。空气中的N2在高温下氧化，生成NoN需的活化能很大，通常氧原子与燃料中可燃成分之间的反应所需活化能较小，反应较快，因此，N0通常不在火焰面上生成，主要生成区域位于火焰下游高温区。

（2）过量空气系数对热力型N0x的影响也是非常明显的，热力型N0x生成量与氧浓度的平方根成正比，即氧浓度增大，在较高的温度下会使氧分子分解的氧原子浓度增加，从而使热力型N0x的生成量增加。但在实际燃烧过程中情况会更复杂一些，因为过量空气系数的增加

一方面增加了氧浓度，另一方面也降低了火焰温度，从总体趋势上来看，随着过量空气系数的增加，N0x生成量先增加，到达一个极值后下降。

2.2燃料型N0x生成机理