深國安電子給您分享 如何降低煙氣中氮氧化物的含量 

1 重要性和產(chǎn)生的原因

氮氧化物(NOX) 是鍋爐排放氣體中的有害物之一。燃煤鍋爐在1996 年國家要求控制在650mg/m3，而2004 年第3 時段排放標(biāo)準(zhǔn)進一步提高要求控制在450 mg/m3 ；所以對于我們?nèi)济簷C組的火電廠熱電廠減少NOX 的排放迫在眉睫。

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在燃燒過程中, NOX 生成的途徑有3 條:

1）熱力型NOX ：是空氣中氮在高溫（1 400℃以上）下氧化產(chǎn)生；

2）快速型NOX ：是由于燃料揮發(fā)物中碳?xì)浠衔锔邷胤纸馍傻腃H 自由基和空氣中氮氣反應(yīng)生成HCN 和N，再進一步與氧氣作用以極快的速度生成NOx ；

3）燃料型NOX ：是燃料中含氮化合物在燃燒中氧化生成的NOx，稱為燃料型NOx。

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2 降低的方法

對于沒有脫硝設(shè)備和脫硝燃燒器的燃煤鍋爐來說，也就是采用低氮燃燒技術(shù)來減少NOX 的生成機會。

1）在燃用揮發(fā)分較高的煙煤時，燃料型NOX 含量較多，快速型NOX 極少。燃料型NOX 是空氣中的氧與煤中氮元素?zé)峤猱a(chǎn)物發(fā)生反應(yīng)生成NOX，燃料中氮并非全部轉(zhuǎn)變?yōu)镹OX，它存在一個轉(zhuǎn)換率，降低此轉(zhuǎn)換率，控制NOX 排放總量，可采取：

（1）減少燃燒的過量空氣系數(shù)；

（2）控制燃料與空氣的前期混合；

（3）提高入爐的局部燃料濃度。

2）熱力型NOx ：是燃燒時空氣中的N2 和O2 在高溫下生成的NOX，產(chǎn)生的主要條件是高的燃燒溫度使氮分子游離增本化學(xué)活性；然后是高的氧濃度，要減少熱力型NOX 的生成，

可采取 ：

（1）減少燃燒*高溫度區(qū)域范圍；

（2）降低鍋爐燃燒的峰值溫度；

（3）降低燃燒的過量空氣系數(shù)和局部氧濃度。

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具體來說，就是在保證鍋爐燃燒**的前提下，采取以下措施來減少氮氧化物的生成：

（1）低過量空氣燃燒

使燃燒過程盡可能在接近理論空氣量的條件下進行，隨著煙氣中過量氧的減少，可以抑制NOX 的生成。這是一種*簡單的降低NOX 排放的方法。一般可降低NOX 排放15~20%。但

如爐內(nèi)氧濃度過低（3% 以下），會增加化學(xué)不完全燃燒熱損失，引起飛灰含碳量增加，使鍋爐燃燒效率下降。因此，在鍋爐運行時，應(yīng)選取*合理的過量空氣系數(shù)。

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（2）空氣分級燃燒

基本原理是將燃料的燃燒過程分階段完成，采用倒三角的配風(fēng)方式。在**階段預(yù)燃階段，將從主燃燒器供入爐膛的空氣量減少（相當(dāng)于理論空氣量的80%），使燃料先在缺氧的富

燃料燃燒條件下燃燒。此時第**燃燒區(qū)內(nèi)過量空氣系數(shù)α＜ 1，因而降低了燃燒區(qū)內(nèi)的燃燒速度和溫度水平。因此，不但延遲了燃燒過程，而且在還原性氣氛中降低了生成NOX 的

反應(yīng)率，抑制了NOX 在這一燃燒中的生成量。**階段燃燼階段，為了完成全部燃燒過程，完全燃燒所需的其余空氣則通過布置在主燃燒器上方的專門二次風(fēng)噴口送入爐膛，與第**

燃燒區(qū)在“貧氧燃燒”條件下所產(chǎn)生的煙氣混合，在α ＞ 1的條件下完成全部燃燒過程。這一方法彌補了簡單的低過量空氣燃燒的缺點。在第**燃燒區(qū)內(nèi)的過量空氣系數(shù)越小，抑制NOX 的生成效果越好，但不完全燃燒產(chǎn)物越多，導(dǎo)致燃燒效率降低、引起結(jié)渣和腐蝕的可能性越大。因此，為保證既能減少NOX 的排放，又保證鍋爐燃燒的經(jīng)濟性和可靠性，必須正確組織空氣分級燃燒過程。

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（3）燃料分級燃燒

在燃燒中已生成的NO 遇到烴根CHi 和未完全燃燒產(chǎn)物CO、H2、C 和CnHm 時，會發(fā)生NO 的還原反應(yīng)，重新還原為N2。利用這一原理，將主要燃料送入第**燃燒區(qū)，在α>1條件下，燃燒并生成NOX。送入**燃燒區(qū)的燃料稱為一次燃料，其余15~20% 的燃料則在主燃燒器的上部送入二級燃燒區(qū)，在α<1 的條件下形成很強的還原性氣氛，使得在**燃燒區(qū)中生成的NOX 在二級燃燒區(qū)（再燃區(qū)）內(nèi)被還原成氮分子，送入二級燃燒區(qū)的燃料又稱為二次燃料，或稱再燃燃料。在再燃區(qū)中不僅使得已生成的NOX 得到還原，還抑制了新的NOX 的生成，可使NOX 的排放濃度進一步降低。在采用燃料分級燃燒時，為了有效地降低NOX 排放，再燃區(qū)是關(guān)鍵。因此，需要研究在再燃區(qū)中影響NOx 濃度值的因素。

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（4）煙氣再循環(huán)

目前使用較多的還有煙氣再循環(huán)法，它是在鍋爐的空氣預(yù)熱器前抽取一部分低溫?zé)煔庵苯铀腿霠t內(nèi)，或與一次風(fēng)或二次風(fēng)混合后送入爐內(nèi)，這樣不但可降低燃燒溫度，而且也降低了

氧氣濃度，進而降低了NOX 的排放濃度。但是，在現(xiàn)有設(shè)備沒再循環(huán)就得進行設(shè)備改造，還是進行經(jīng)濟性和**性比較后才能實施。