环保工程师-气态污染物净化系统考点分析15

　　第五节 氮氧化物污染控制技术

　　NOx的生成机理主要是指NO、NO2在燃烧过程中生成的机理。在燃烧过程中，产生的NOX分为以下三类：

　　①热力型。热力型NO是燃烧时空气中氮在高温下氧化产生，约占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烧中氧化而成。在煤粉燃烧中，由于燃料中氮的热分解温度低于煤粉燃烧温度，在600～8000C时就会生成燃料型NOX，它在煤粉燃烧NOX产物中占60%～80%。

　　③快速型。快速型NOX由于燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的CH自由基可以和空气中氮气反应生成HCN和N，再进一步与氧气作用以极快的速度生成NOX，其形成时间只需要60 ms，所生成的 NOX与温度的关系不大。

　　对于氮氧化物的污染控制，人们做了大量的研究工作，并形成了许多应用技术。这些技术主要分为两种：低NOx燃烧技术积烟气魄趟兹术。低NOx燃烧技术主要包括低过量空气燃烧、空气分级燃烧、燃料分级燃烧以及烟气再循环等;低NOX燃烧技术最多可以提供50%～60%的脱硝效率。烟气脱硝技术包括：选择性催化还原烟气脱硝(SCR)。选择性非催化还原(SNCR)烟气脱硝、湿法烟气脱硝、电子束烟气脱硝等。

　　一.低NOx燃烧技术

　　凡通过改变燃烧条件来抑制 NOX生成或破坏己生成的 NOy达到减少 NOX排放的技术称为低 NOX燃烧技术。在各种NOX污染控制技术中，低NOx燃烧技术是应用最广、相对简单、经济有效的方法。

　　①低过量空气燃烧

　　低过量空气燃烧是使燃烧过程在尽可能接近理论空气量的条件下进行;这是一种优化装置燃烧、降低NOX生成量的简单方法。它不需对燃烧装置做结构改造，这种方式抑制NOx生成的幅度与燃料种类、燃烧方式和排渣方式有关，但总的降低幅度有限，因为过量空气系数降低过多有可能造成受热面粘污结渣和腐蚀、气温特性变化及因飞灰可燃物增加而导致经济性下降。

　　②空气分级燃烧

　　空气分级燃烧目的也是尽量减少空气的量，从而降低热力型NOX的生成。空气分级燃烧将燃料的燃烧过程分阶段完成，第一阶段减少供气量到70%～75%;第二阶段将完全燃烧所需的其余空气通过布置在主燃烧器上方的专门空气喷口喷入炉膛。为了保证既能减少NOx排放，又能保证锅炉燃烧的经济、可靠性，必须合理组织空气分级燃烧过程。

　　③燃料分级燃烧(再燃)

　　燃料分级燃烧技术一般可以使NOx排放减少50%～60%左右，如果加入合适的无机盐促进剂，可以进一步有效地提高脱硝效果。

　　目前，无然气一直是再燃技术主要的再燃燃料。它在燃烧器改造中具有一定优点，因为它可以在有限的手段和燃烧空间条件下应用。而其他技术的效果虽好，但成本也高。以往的研究表明，还有许多其他化石燃料也可以作为再燃燃料，包括燃油和煤粉。

　　④烟气再循环

　　烟气再循环是把空气预热器前的一部分烟气与燃烧用的空气混合，通过燃烧器送人炉内，由于温度较低的惰性烟气进人炉内，达到了同时降低炉内温度和氧气浓度的目的。经验表明，当烟气再循环率为

　　15%～20%时，煤粉锅炉的NOx可以降低25%左右。这一方法比较适合大型锅炉机组。

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