大家都在關(guān)心的,鍋爐氮氧化物減排技術(shù)來(lái)啦
新的鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)以氮氧化物控制為重點(diǎn),提升了氮氧化物的排放要求,本市現(xiàn)有燃油、燃?xì)忮仩t需要進(jìn)行低氮改造,改造路徑有:燃燒前:使用優(yōu)質(zhì)燃料,減少燃料中的含氮量;(推薦)。燃燒中:使用低氮燃燒技術(shù),控制燃燒溫度、氧量與時(shí)間,主要方法包括純氧燃燒,控溫技術(shù)(空氣分級(jí)、燃料分級(jí)、分散燃燒、煙氣內(nèi)循環(huán)、煙氣外循環(huán)、空冷、水冷等);(推薦)。燃燒后:在煙氣排放后增加處理裝置,如尾部煙氣脫硝技術(shù)(SNCR,SCR),AO干法脫硫脫硝協(xié)同技術(shù),生物質(zhì)藻類捕獲技術(shù)等。

氮氧化物怎么來(lái)?
鍋爐是利用燃料化學(xué)能或其他能源的熱能,把水或其他工質(zhì)加熱到一定參數(shù)的熱能轉(zhuǎn)換設(shè)備。鍋爐的分類有很多,根據(jù)工質(zhì)、燃料、出口介質(zhì)、本體結(jié)構(gòu)、水循環(huán)、額定壓力、出廠形式等等,在《鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》中,以燃料分類:燃油鍋爐、燃?xì)忮仩t和燃煤鍋爐劃分。

鍋爐的主要污染物包括顆粒物、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳等。其中NOx(氮氧化物)是造成城市中霧霾與臭氧的污染物中最重要的元兇之一,氮氧化物包括NO,NO2,N2O、N2O3,N2O4,N2O5等,但在燃燒過(guò)程中生成的氮氧化物,幾乎全是NO和NO2。煤炭、天然氣、重油等天然礦物燃料在燃燒過(guò)程生成的氮氧化物中,NO占90%左右,其余為NO2。

鍋爐污染排放中,氮氧化物污染產(chǎn)生的方式有三種:燃料型、熱力型和快速型。
燃料型NOx:生物質(zhì)及煤等燃料本身含有氮元素,而這些氮元素在燃燒的過(guò)程中會(huì)從燃料中析出,在鍋爐內(nèi)經(jīng)過(guò)一系列的氧化反應(yīng),生成NOx。由于天燃?xì)庵谢静缓潭ǖ谌紵烊粴獾腻仩t中,燃料型NOx可忽略不計(jì)。去除燃料型NOx可以采用爐內(nèi)脫硝,或者尾氣脫硝方式解決。
熱力型NOx:熱力型NOx是燃燒時(shí)空氣中的氮(N2)和氧(O2)在高溫下生成氮氧化物。影響熱力型NOx的最主要因素是燃燒溫度,從氮(N2)和氧(O2)的反應(yīng)式中可以看出一些端倪:

平衡常數(shù)Kp是生成物(NO)與反應(yīng)物(N2與O2)的濃度(方程式系數(shù)冪次方)乘積比,Kp數(shù)值越大,則代表在其他條件不變的情況下,NO的生成量越高。當(dāng)溫度低于1000K時(shí)(約700攝氏度),Kp值非常小, NO在很低的濃度下,等式就已經(jīng)達(dá)到了平衡,就算增加氮?dú)馀c氧氣的濃度,或者增加空氣與燃料的停留時(shí)間,NO的增加也非常有限,隨溫度升高氮氧化物迅速增加,溫度在1500℃附近變化時(shí),溫度增100℃,反應(yīng)速度將增6~7倍。

過(guò)剩的空氣/氧氣濃度:氧氣濃度越高,NOx的生成量就越大;以及空氣與燃料的混合時(shí)間:停留時(shí)間越長(zhǎng),NOx的生成量就越大。這兩點(diǎn)也是熱力型NOx產(chǎn)生的影響因素。
快速型NOx:在碳?xì)浠衔锶紵龝r(shí)會(huì)分解出大量的CH,CH2,CH3和C2等離子團(tuán),它們會(huì)破壞燃燒空氣中N2分子的鍵而反應(yīng)生成HCN,CN等,然后再被氧化成NOx,在三種途徑中,快速型NOx所占比例不到5%。










