降低氮氧化物的通用措施有哪些?
生物處理法是近些年隨著生物技術的不斷發展而產生的,它的原理是選擇生命活動中可以把氮氧化物轉化成氮氣等無污染的微生物,將它們的細胞質提取出來,大量收集用于人工反應。雖然這項技術很先進,但該反應有先天缺陷,在正常情況下,反應過程不能在大氣中完成,因此需要先將氣態的氮氧化物添加到液態或是固態的環境中。一般采用的是將氮氧化物添加到生物濾塔填充表面的特殊膜中,氣體通過擴散深入里面豐富的微生物組織內。之后氮氧化物被微生物細胞按照自身的生理過程慢慢反應掉。這種方法的優點是,投入成本不高,不需要太多的人工操作。微生物處理法如今還在繼續研究階段,旨在改善該方法所存在的缺陷,比如填料塔里面的環境不容易控制、微生物大量培養速度慢和加料時易堵住進口等等這些問題都在研究當中,隨著研究工作的展開和深入,這項技術終究會取得非常好的效果。
(6)液體吸收法
液體吸收法也是利用了氮氧化物的化學性質,利用酸堿中和的原理(氮氧化物具有酸性),通過選取特定的堿性液體吸與氮氧化物發生反應,起到消除的作用。通常采用的堿性液體有:水、硝酸、氫氧化鈉溶液、氫氧化鈣溶液等等。這幾種物質在生活中都很常見,因此該方法具有投資較低的特點,另外還具有工藝簡單,原料來源眾多,反應過程安全環保等優點。該方法的缺點是效率不高,需要消耗較多的能源,吸收廢氣后的溶液難以處理經過反應后的溶液本身也具有一定的污染能力,它的處理又成為一個新的難題,另外各種材料都不很常見,購買的費用不菲,處理含有大量氮氧化物的煙氣時效果不太好。
(7)選擇性催化還原法:
選擇性催化還原法的原理是,在催化劑的作用下,使用可以與氮氧化物(主要是一氧化氮)發生還原反應,而不與其他氣體發生反應的的還原劑來生成氮氣。最常用的還原劑是氨氣,配合的催化劑是205號二氧化鈦,整個反應過程在氧氣充足的情況下進行。在氧化物質存在的條件下,只有選擇性催化還原法能夠有效地消除一氧化氮。這種針對性的降低一氧化氮排放的方法,在理論情況下(氨氣量選擇非常精準、催化劑活性非常好),降低率可以達到九成。不過在實際情況中,由于氨氣的控制量需要人工來操作,與理論值偏差量較大,導致氮氧化物的再生,實際降低量往往在七成左右,不過這仍然是一個非常可觀的數字。這種方法的優點除了上面所說的外,還有環境溫度控制很低、催化劑安全無危害、工作設備經久耐用等等。它的缺點是:氨水對一般管道具有腐蝕性,所以采用該方法需要選擇特別的管道,極大地增加了預算;氨水本身具有污染性,如果用量控制不當,產生的危害甚至不遜于氮氧化物;操作過程對工人的能力要求很高。
(8)催化分解法:
催化分解法的原理是通過選用有效的催化劑,使得一氧化氮可以分解成氮氣加氧氣。這種方法需要選擇合適高效的催化劑,催化劑選擇恰當,反映能夠非常徹底的進行。因此選擇催化劑成為了這個方法的關鍵,常用的催化劑有金屬氧化物、某些特殊復合氧化物以及特定條件下的分子篩這幾種。學習鍋爐知識,請關注微信公眾號鍋爐圈!這種方法的優點是工作條件簡單,投入成本低,前景被很多專家看好。這項技術已經被研究了很長時間,但科學家們對進展仍然不滿意,原因是目前的催化劑效果不是很高效,與理論所達到的要求還有不小的差距。尋找更好更高效的催化劑已經成為現階段催化分解法研究的重點,另外還可以期許有突破的地方是工藝過程可以得到改進,相信憑著工作者對這項方法的投入,將來一定會更加完善,并成為清除氮氧化物的最主流方法。
(8)等離子體治理法:
等離子體治理法的原理是通過使用電子加速器生成高能量電子束,直接射向鍋爐排放的煙氣,高能電子束和煙氣中氧化氣體反應,將氣體中的氧分子和水分子分離和電解成不平衡狀態的等離子體,此反應中能形成很多活性粒子,通過它們與有害氣體發生反應,將氣體中所含的氧去掉。這項技術雖然現在還不算非常成熟,但在世界各地都引起了廣泛的重視,近年發展迅速。這種方法的優點是不光能去除氮氧化物,其它有氧污染氣體都可以得到非常好效果的清除,各種氣體的清除效率都能達到近九成。這種方法的缺點是效率不高,如果電子能量低于一定值,將不再具有分離和電解的能力,使反應趨于停止;設備造價較高且維護起來比較困難;設備需要占用較大面積的地方,對于小工廠是個挑戰,另外反應產生的輻射也沒法擋住,對周圍的居民健康造成威脅。
(10)低Nox燃燒器:采用的雙尺度低Nox燃燒技術:
降低氮氧化物的運行中的實際措施:煤粒在爐內的燃燒過程可以分成三個階段:初始階段,溫度低,反應十分緩慢;揮發分析出著火燃燒階段,溫度急劇升高;焦炭燃盡階段,氧氣濃度減少,氧化反應減慢。三個階段的NOx的生成或分解反應有所不同:第一階段,NOx 的生成或分解都很少;第二階段,溫度很高,濃度過大, N0x的生成和分解都進行的很快,但N0x的生成反應要快得多,因而NOx濃度急劇增加,也有部分NOx轉變成N2,當爐溫達到最高值時,N0x濃度也達到最大值;第三階段,進人焦炭燃盡階段,氧濃度減少,這時雖然不斷的生成焦炭N0x,但是,已經生成的N0x中有部分被焦炭還原分解生成N,而逐漸減少。因此減少燃燒初期氧的供入可降低氮氧化物。
而在正常運行中我們發現二次風門倒三角配風方式NOx排放量最低,而正三角配風方式NOx排放量最高。這種現象可以這樣解釋:采用倒三角配風方式,在主燃燒區域,鍋爐氧量相對較低,因此燃燒的火焰溫度也要相對低一些,熱力型NOx和燃料型NOx的生成量都減少;在燃燒器上部SOFA燃盡區域送入過量的空氣,有助于燃料燃盡,這種配風方式飛灰可燃物是最低的,而且該區域不是主燃燒區域,火焰溫度比較低,即使該區域氧量比較大,NOx 的生成量也不會增大,學習鍋爐知識,請關注微信公眾號鍋爐圈!因此,總的NOx排放量比較低,這也說明頂部SOFA擋板的投入確實能減少NOx的生成量;由于燃燒區域下部送入風量比較少,對進入爐膛的煤粉頂托能力不夠,致使爐渣可燃物含量比較大。采用正三角配風方式,鍋爐的主要風量都從爐膛燃燒區域下部送入,使得主燃燒區域氧量比較大,燃燒的火焰溫度也相對較高,從而使熱力型NOx和燃料型NOx的生成量增加,總的NOx排放量也就增大。但是該配風方式下的爐渣可燃物含量會大大降低。因此可采取以下措施:(1)低氧燃燒,兼顧汽溫,不完全燃燒損失。(2)采用倒三角配風方式,使燃燒初期的氧量盡量降低,即關小下層二次風。(3)關小煤粉層的周界風,可減少燃燒初期氧的供入,但必須保證燃盡風全開保證效率。(4)停運磨煤機后保證較低的氧量,風壓可較停磨之前降低0.2Kpa左右,保證入口氮氧化物與停磨前持平。(5)參照總排口NOx值勤調整噴氨量,與脫硫做好聯系工作。(6)監視好SCR運行參數,做好定期工作,防止反應層堵或催化劑失效,若參數失靈及時聯系檢修或第三方人員處理,并做好記錄。(7)低負荷(90MW) 時在燃燒穩定的情況下送風風壓可降至0. 8Kpa運行。(8)汽溫允許的情況下可稍加大上層轉速可降低氮氧化物。除了以上比較常用或比較為人熟知方法外,還有一些方法或是比較由于要求高導致比較冷門、或是現階段技術還不夠成熟,如非催化選擇性還原法、吸附法等等,以上各種方法用于降低煙氣氮氧化物都取得了不錯的效果,而且用于該功能的方法還在不斷地被發掘。不管方法是基于什么原理,它們的目的都只有一個,那就是為了環境不遭受破壞,為了人們的生活環境更加美好。








