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2014年環(huán)保工程師污染物凈化系統(tǒng)輔導(dǎo)資料(8)
氮氧化物污染控制技術(shù)
NOx的生成機(jī)理主要是指NO、NO2在燃燒過(guò)程中生成的機(jī)理。在燃燒過(guò)程中,產(chǎn)生的NOX分為以下三類(lèi):
①熱力型。熱力型NO是燃燒時(shí)空氣中氮在高溫下氧化產(chǎn)生,約占NO生成量的30%左右;
②燃料型。燃料型NO由燃料中氮化合物在燃燒中氧化而成。在煤粉燃燒中,由于燃料中氮的熱分解溫度低于煤粉燃燒溫度,在600~8000C時(shí)就會(huì)生成燃料型NOX,它在煤粉燃燒NOX產(chǎn)物中占60%~80%。
③快速型??焖傩蚇OX由于燃料揮發(fā)物中碳?xì)浠衔锔邷胤纸馍傻腃H自由基可以和空氣中氮?dú)夥磻?yīng)生成HCN和N,再進(jìn)一步與氧氣作用以極快的速度生成NOX,其形成時(shí)間只需要60 ms,所生成的 NOX與溫度的關(guān)系不大。
對(duì)于氮氧化物的污染控制,人們做了大量的研究工作,并形成了許多應(yīng)用技術(shù)。這些技術(shù)主要分為兩種:低NOx燃燒技術(shù)積煙氣魄趟茲術(shù)。低NOx燃燒技術(shù)主要包括低過(guò)量空氣燃燒、空氣分級(jí)燃燒、燃料分級(jí)燃燒以及煙氣再循環(huán)等;低NOX燃燒技術(shù)最多可以提供50%~60%的脫硝效率。煙氣脫硝技術(shù)包括:選擇性催化還原煙氣脫硝(SCR)。選擇性非催化還原(SNCR)煙氣脫硝、濕法煙氣脫硝、電子束煙氣脫硝等。
低NOx燃燒技術(shù)
凡通過(guò)改變?nèi)紵龡l件來(lái)抑制 NOX生成或破壞己生成的 NOy達(dá)到減少 NOX排放的技術(shù)稱(chēng)為低 NOX燃燒技術(shù)。在各種NOX污染控制技術(shù)中,低NOx燃燒技術(shù)是應(yīng)用最廣、相對(duì)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)有效的方法。
①低過(guò)量空氣燃燒
低過(guò)量空氣燃燒是使燃燒過(guò)程在盡可能接近理論空氣量的條件下進(jìn)行;這是一種優(yōu)化裝置燃燒、降低NOX生成量的簡(jiǎn)單方法。它不需對(duì)燃燒裝置做結(jié)構(gòu)改造,這種方式抑制NOx生成的幅度與燃料種類(lèi)、燃燒方式和排渣方式有關(guān),但總的降低幅度有限,因?yàn)檫^(guò)量空氣系數(shù)降低過(guò)多有可能造成受熱面粘污結(jié)渣和腐蝕、氣溫特性變化及因飛灰可燃物增加而導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)性下降。
②空氣分級(jí)燃燒
空氣分級(jí)燃燒目的也是盡量減少空氣的量,從而降低熱力型NOX的生成。空氣分級(jí)燃燒將燃料的燃燒過(guò)程分階段完成,第一階段減少供氣量到70%~75%;第二階段將完全燃燒所需的其余空氣通過(guò)布置在主燃燒器上方的專(zhuān)門(mén)空氣噴口噴入爐膛。為了保證既能減少NOx排放,又能保證鍋爐燃燒的經(jīng)濟(jì)、可靠性,必須合理組織空氣分級(jí)燃燒過(guò)程。
③燃料分級(jí)燃燒(再燃)
燃料分級(jí)燃燒技術(shù)一般可以使NOx排放減少50%~60%左右,如果加入合適的無(wú)機(jī)鹽促進(jìn)劑,可以進(jìn)一步有效地提高脫硝效果。
目前,無(wú)然氣一直是再燃技術(shù)主要的再燃燃料。它在燃燒器改造中具有一定優(yōu)點(diǎn),因?yàn)樗梢栽谟邢薜氖侄魏腿紵臻g條件下應(yīng)用。而其他技術(shù)的效果雖好,但成本也高。以往的研究表明,還有許多其他化石燃料也可以作為再燃燃料,包括燃油和煤粉。
④煙氣再循環(huán)
煙氣再循環(huán)是把空氣預(yù)熱器前的一部分煙氣與燃燒用的空氣混合,通過(guò)燃燒器送人爐內(nèi),由于溫度較低的惰性煙氣進(jìn)人爐內(nèi),達(dá)到了同時(shí)降低爐內(nèi)溫度和氧氣濃度的目的。經(jīng)驗(yàn)表明,當(dāng)煙氣再循環(huán)率為
15%~20%時(shí),煤粉鍋爐的NOx可以降低25%左右。這一方法比較適合大型鍋爐機(jī)組。
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(責(zé)任編輯:中大編輯)
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