潘 飞，朱建国，刘敬樟

(1.中国科学院大学，北京 100049；2.中国科学院 工程热物理研究所，北京 100190)

0 引 言

煤炭在中国能源结构中占据主导地位，燃煤过程中产生的氮氧化物(NOx)是大气污染的主要来源之一[1]。随着中国对于节能减排、污染物排放要求的提高，如何减小燃煤过程NOx排放成为当前热点。

降低燃煤过程NOx排放的方法主要分为2类：低氮燃烧技术和烟气脱硝技术。低氮燃烧技术主要包括低NOx燃烧器技术、燃料分级燃烧技术、空气分级燃烧技术和MILD燃烧技术等[2-5]。低NOx燃烧器技术通过调整煤粉气流与二次风的混合方式，在燃烧器出口形成低氧富燃料的区域，强化着火的同时抑制NOx的生成[2]。燃料分级燃烧技术将炉膛空间分为主燃区、再燃区和燃尽区，主燃区内生成的NOx经再燃区的还原性气氛被还原，达到降低NOx排放的目的。空气分级燃烧技术使一次风煤粉气流在低空气当量比下燃烧，形成还原性气氛还原NOx，最终脱硝效率达到50%～70%[6]。MILD燃烧过程中，反应物在燃烧区域内被稀释且分布均匀，燃烧温度较低且无局部高温区域，NOx的生成受到显著抑制[7-8]。烟气脱硝技术主要利用选择性催化还原反应(SCR)和选择性非催化还原反应(SNCR)来降低NOx排放[9-11]，通过额外的脱硝装置可以实现较低的NOx排放，但催化剂、氨逃逸带来的二次污染问题以及高额的运行成本不能忽视。

中国科学院工程热物理研究所提出一种燃煤清洁高效利用技术——循环流化床预热燃烧技术[12]。预热燃烧技术分为预热过程和燃烧过程2个阶段，燃料在循环流化床内以较低的空气当量比加热到850 ℃以上，再进入下行燃烧室燃烧。……