2014年環(huán)保工程師污染物凈化系統(tǒng)輔導資料(8)

氮氧化物污染控制技術

NOx的生成機理主要是指NO、NO2在燃燒過程中生成的機理。在燃燒過程中，產(chǎn)生的NOX分為以下三類：

①熱力型。熱力型NO是燃燒時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時就會生成燃料型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)物中碳氫化合物高溫分解生成的CH自由基可以和空氣中氮氣反應生成HCN和N，再進一步與氧氣作用以極快的速度生成NOX，其形成時間只需要60 ms，所生成的 NOX與溫度的關系不大。

對于氮氧化物的污染控制，人們做了大量的研究工作，并形成了許多應用技術。這些技術主要分為兩種：低NOx燃燒技術積煙氣魄趟茲術。低NOx燃燒技術主要包括低過量空氣燃燒、空氣分級燃燒、燃料分級燃燒以及煙氣再循環(huán)等;低NOX燃燒技術最多可以提供50%～60%的脫硝效率。煙氣脫硝技術包括：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

凡通過改變?nèi)紵龡l件來抑制 NOX生成或破壞己生成的 NOy達到減少 NOX排放的技術稱為低 NOX燃燒技術。在各種NOX污染控制技術中，低NOx燃燒技術是應用最廣、相對簡單、經(jīng)濟有效的方法。

①低過量空氣燃燒

低過量空氣燃燒是使燃燒過程在盡可能接近理論空氣量的條件下進行;這是一種優(yōu)化裝置燃燒、降低NOX生成量的簡單方法。它不需對燃燒裝置做結構改造，這種方式抑制NOx生成的幅度與燃料種類、燃燒方式和排渣方式有關，但總的降低幅度有限，因為過量空氣系數(shù)降低過多有可能造成受熱面粘污結渣和腐蝕、氣溫特性變化及因飛灰可燃物增加而導致經(jīng)濟性下降。

②空氣分級燃燒

空氣分級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?？諝夥旨壢紵龑⑷剂系娜紵^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布置在主燃燒器上方的專門空氣噴口噴入爐膛。為了保證既能減少NOx排放，又能保證鍋爐燃燒的經(jīng)濟、可靠性，必須合理組織空氣分級燃燒過程。

③燃料分級燃燒(再燃)

燃料分級燃燒技術一般可以使NOx排放減少50%～60%左右，如果加入合適的無機鹽促進劑，可以進一步有效地提高脫硝效果。

目前，無然氣一直是再燃技術主要的再燃燃料。它在燃燒器改造中具有一定優(yōu)點，因為它可以在有限的手段和燃燒空間條件下應用。而其他技術的效果雖好，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)是把空氣預熱器前的一部分煙氣與燃燒用的空氣混合，通過燃燒器送人爐內(nèi)，由于溫度較低的惰性煙氣進人爐內(nèi)，達到了同時降低爐內(nèi)溫度和氧氣濃度的目的。經(jīng)驗表明，當煙氣再循環(huán)率為

15%～20%時，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組。

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