NOx影响因素分析及控制措施概要
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氮氧化物超标原因及处理方法
一、原因分析
氮氧化物超标的主要原因包括燃烧过程中氮气与氧气的反应、燃烧不完全产生的中间产物以及高温下氮气与氧气反应生成氮氧化物等。
其中,燃烧过程中氮气与氧气的反应是主要原因,占比达到约90%。
二、处理方法
处理氮氧化物超标的方法主要有以下几种:
1. 燃烧前处理:通过采用低氮燃烧器、调整燃料和空气的混合比等方式,减少燃烧过程中氮氧化物的生成。
2. 燃烧后处理:通过在尾气中加入还原剂、吸附剂等,将氮氧化物转化为无害的氮气和水蒸气。
常用的还原剂有氨气、尿素等,常用的吸附剂有分子筛、活性炭等。
3. 催化剂处理:通过使用催化剂来促进氮氧化物的转化,将其转化为无害的氮气和水蒸气。
常用的催化剂有铂、钯等贵金属催化剂以及一些金属氧化物催化剂。
4. 氮氧化物存储和处理:通过将氮氧化物存储在特定的容器中进行处理,以减少氮氧化物的排放。
常用的存储容器有液态化存储罐
和固态化存储罐等。
三、注意事项
在处理氮氧化物超标问题时,需要注意以下几点:
1. 选用合适的处理方法:根据实际情况选择合适的处理方法,以达到最佳的处理效果。
2. 控制处理参数:在处理过程中,需要控制好相关参数,如温度、压力、流量等,以保证处理效果稳定可靠。
3. 定期维护和检测:定期对处理设备进行维护和检测,确保其正常运行,并及时发现和处理问题。
4. 遵守相关法规和标准:在处理过程中,需要遵守相关法规和标准,确保处理后的废气达标排放。
NOX形成机理,如何控制NOX浓度1、NOx的危害:氮氧化物(NOx)是重要的空气污染物质,其产生的途径为燃烧火焰在高温下氮气与氧气的化合,以及燃料中的氮成分在燃烧时氧化而成。
氮氧化物的环境危害有二种,在阳光的催化作用下,氮氧化物易与碳氢化物光化反应,造成光雾及臭氧之二次空气污染;此外氮氧化物也易与水气结合成为含有硝酸成分的酸雨。
2、NOx生成机理和特点2.1 NOx生成机理在NOx中,一氧化氮约占90%以上,二氧化氮占5%~10%,产生机理一般分为如下3种:(1)热力型NOx,燃烧时,空气中氮在高温下氧化产生,其中的生成过程是一个不分支连锁反应。
其生成机理可用捷里多维奇(ZELDOVICH)反应式表示,即O2+N→2O+N, O+N2→NO+N, N+O2→NO+O在高温下总生成式为N2+O2→2NO, NO+0.5O2→NO2随着反应温度T的升高,其反应速率按指数规律增加。
当T<1 500 ℃时,NO的生成量很少,而当T>1 500 ℃时,T每增加100 ℃,反应速率增大6~7倍。
(2)快速型NOx,快速型NOx是1971年FENIMORE通过实验发现的。
在碳氢化合物燃料燃烧在燃料过浓时,在反应区附近会快速生成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与炉膛压力的0.5次方成正比,与温度的关系不大。
(3)燃料型NOx,指燃料中含氮化合物,在燃烧过程中进行热分解,继而进一步氧化而生成NOx。
由于燃料中氮的热分解温度低于煤粉燃烧温度,在600~800 ℃时就会生成燃料型NOx。
在生成燃料型NOx过程中,首先是含有氮的有机化合物热裂解产生N,CN,HCN等中间产物基团,然后再氧化成NOx。
由于煤的燃烧过程由挥发份燃烧和焦炭燃烧两个阶段组成,故燃料型NOx的形成也由气相氮的氧化和焦炭中剩余氮的氧化两部分组成。
氮氧化物(NO X)的危害及治理方法氮氧化物(NO X)是造成大气污染的主要污染源之一,造成NOX的产生的原因可分为两个方面:自然发生源和人为发生源。
自然发生源除了因雷电和臭氧的作用外,还有细菌的作用。
自然界形成的N O X由于自然选择能达到生态平衡,故对大气没有多大的污染。
然而人为发生源主要是由于燃料燃烧及化学工业生产所产生的。
例如:火力发电厂、炼铁厂、化工厂等有燃料燃烧的固定发生源和汽车等移动发生源以及工业流程中产生的中间产物,排放NOX的量占到人为排放总量的90%以上。
据统计全球每年排入到大气的N OX总量达5000万t,而且还在持续增长。
研究与治理NO X成已经成为国际环保领域的主要方向,也是我国“十二五”期间需要降低排放量的主要污染物之一。
一、主要危害:通常所说的氮氧化物(NOx)主要包括NO、NO2、N2O、N2O3、N2O4、N2O5等几种。
这些氮氧化物的危害主要包括:①NO X对人体及动物的致毒作用; ②对植物的损害作用;③NOX是形成酸雨、酸雾的主要原因之一; ④NO X与碳氢化合物形成光化学烟雾;⑤NO X亦参与臭氧层的破坏。
1.1、对动物和人体的危害N0对血红蛋白的亲和力非常强,是氧的数十万倍。
一旦NO进入血液中,就从氧化血红蛋白中将氧驱赶出来,与血红蛋白牢固地结合在一起。
长时间暴露在1~1.5mg/l 的NO。
环境中较易引起支气管炎和肺气肿等病变.这些毒害作用还会促使早衰、支气管上皮细胞发生淋巴组织增生,甚至是肺癌等症状的产生。
1.2 形成光化学烟雾N0排放到大气后有助于形成O3。
,导致光化学烟雾的形成N0+HC+02+阳光 NO2+O3(光化学烟雾)这是一系列反应的总反应。
其中HC为碳氢化合物,一般指VOC(volatil e organic compoun d)。
影响NO X排放的因素1负荷对NO X排放浓度的影响负荷越高,则NO的排放率也越高。
但从低负荷到中负荷时,NO X增加加速度大;而从中负荷到高负荷时NO X的增加加速度变小,曲线变为平缓。
在负荷对NO X排放浓度的影响关系中,起关键作用的是火焰温度和缸内平均温度随负荷的增高以及高温持续时间随负荷增加而延长。
(原因:在低负荷时,循环喷油量少,缸内过量空气系数大,燃烧中供氧良充分,NO X生成三要素同时存在,所以促进了NO X的加速生成。
而当高负荷时,尽管存在高温和长高温持续时间这两个因数,但另一个要素——氧的浓度下降,从富氧向缺氧过度,从而制约了NO X的生成速率)。
2转速对NO X排放浓度的影响没有直线一致的规律,随着n增加而降低或者增加的现象都可能出现。
3过量空气系数对HC排放浓度的影响在过量空气系数较小区段,NO X下降的速度快;在过量空气系数较大区段,NO X下降的速度变平缓。
(原因:在柴油机的燃烧条件下,一般来说,在转速一定时,每循环吸入缸内的空气大致是一定的。
这就意味着过量空气系数的增加是由于循环喷油量q减少所致。
她使缸内的放热率和平均燃烧温度降低,所以NO X降低。
)4增压对NO X排放浓度的影响增压柴油机的NO X排放比非增压时高。
(原因:相同F/A下,前者的缸内燃烧温度高于后者。
而增压中冷的NO X浓度最低,因为增压中冷正是降低了进气温度,又改善了燃烧状况,所以能在相同的g e下得到最低的NO X浓度。
)5燃烧室内温度对NO X排放浓度的影响在其他条件相同时,只要能升高燃烧室内温度或火焰温度的因素,都会使NO X浓度增加;反之,都会使NO X浓度降低。
6燃油品质对NO X排放浓度的影响柴油品质影响燃烧过程最本质和最明显的指标是芳烃含率A(%)。
影响柴油机NOX排放浓度的最本质和最明显的因素也是其芳烃含率A(%)。
(原因:柴油中芳烃含率A(%)愈大,则在喷油提前角一定时,其滞燃期愈长,着火愈难和愈晚,而且放热时间较晚。
大气中氮氧化物的危害及治理
大气中氮氧化物(NOx)的主要来源包括交通尾气、工厂排放、火电厂、煤炭燃烧等。
NOx的危害主要体现在两个方面:环境影响和健康影响。
环境方面,NOx是二次污染物的重要成分,与其他气体在空气中发生化学反应,形成
臭氧等有害气体,导致光化学烟雾,加重酸雨,破坏大气层和生态系统平衡。
此外,NOx
还是臭氧、颗粒物等PM2.5的前体之一,参与形成和加重雾霾,使人们的出行、健康和生
活质量受损。
健康方面,NOx与其他污染物一起,对人体健康造成严重威胁。
NOx与氨(NH3)反应
生成细颗粒物,进入肺部会引发哮喘、气短、气管炎等呼吸系统疾病。
此外,长期接触高
浓度的NOx还会导致心血管疾病、癌症等慢性疾病,给人体健康带来极大的危害。
为了有效治理大气中的NOx,各国政府采取了一系列措施。
例如,限制交通工具尾气
排放、加强污染物治理设施建设、推广清洁能源等。
此外,各地可根据气象、环境等情况,制定相应的应急措施,如采取限行、减产等措施应对重污染天气。
总之,NOx是大气环境和人体健康的重要威胁之一。
有效地治理NOx污染,既是保护
环境、维护生态平衡的需要,也是保障人民健康的应有之义。
各国政府应当在加强监管和
控制污染源的同时,加强公众意识,推广可持续发展理念,共同构筑清洁、绿色、健康的
发展生态环境。
启炉期间NOx超标的原因及降低的措施一.NOx的形成机理1.空气中的氮在高温时氧化产生,称为热力型;2.煤中含氮化合物在燃烧时产生,称为燃料型,这种是烟气中NOx的主要来源;3.燃料挥发分中碳氢化合物高温分解及氧化后产生的,称为快速型,这种含量较低。
燃煤烟气中NOx的主要来源是热力型及燃料型。
二.根据近期启炉期间净烟出口NOx的排放统计数据来看,其超标规律如下:1.开始投煤后出现NOx超标,在此之前不会产生NOx,不可能造成NOx超标;2.并网时因开始快速增加负荷,加煤率大,一般在此时出现NOx高峰值;3.投入脱硝后0.5至2小时内NOx恢复正常;4.投煤后至并网前这段时间内,烟气过量空气系数越大,折算后的NOx越高。
三.降低NOx的运行调整措施1.降低总风量在450t/h-500t/h之间,目的在于降低炉膛过量空气系数,即降低热力型NOx;2.开大燃尽风门至70%-90%,目的在于造成A层燃烧器低氧,即降低热力型NOx;3.如果是计划停机,则在停炉前24小时,将待停锅炉的A、D层煤仓上低氮煤种,保持在停炉后A、D层煤仓仍有2米料位(其它煤仓尽量烧空),确保再次启炉时燃用的是低氮煤种,从源头上减少含氮化合物的含量,即降低燃料型NOx;4.检查及严密关闭所有人孔、检查孔等易漏入空气的部位,适当降低炉膛负压,所有的措施在于减少烟气中过量空气系数以降低NOx的折算值(系统中NOx统一折算到O2含量为6%);5.锅炉上水前及启炉过程中尽最大努力提高除氧器水温,并网随即投入高、低加,以此减少省煤器吸热量进而尽快提高脱硝入口烟温;6.适当控制加煤幅度,避免煤量增加过快、过大;7.自计划启炉当日的零点起,控制运行锅炉净烟出口NOx不超过10mg/Nm3。
四.降低NOx的检修措施1.检查、调整、更换空预器损坏的密封片,减少漏风量,从而减少烟气中过量空气系数以降低NOx的折算值;2.检查、修复燃烧器扩锥、风粉浓缩器、风道旋流片等部件,确保燃烧器喷口流场正常,防止造成局部高温及火焰偏斜,以降低燃料型NOx的生产量。
锅炉NOx控制影响及分析我公司3×240t/h循环流化床锅炉SNCR烟气脱硝工程由江苏亿金环保科技有限公司设计、施工。
目前,工程已接近尾声.通过初步的试运行和1#炉的168试运行,发现脱硝效果并不理想.喷入还原剂用量在设计值(249L/H)时,脱硝效率仅50%左右,出口排放NOx浓度在130mg/Nm3左右,只有当锅炉负荷低时,才勉强维持在100mg/Nm3左右。
按照当前的锅炉运行状态,如要必须达到环保要求的100 mg/Nm3以下的目标值,需要喷入约3倍用量的氨水.通过多方咨询及查阅资料,锅炉炉膛出口温度偏低是影响脱硝效率的主要原因之一。
下面对循环流化床锅炉中的NOx生成机制进行说明,分析影响NOx浓度的因素,探讨控制NOx排放量的措施,提高脱硝效率,为循环流化床锅炉的达标运行提供参考.1 NOx的生成机制煤燃烧过程中产生的氮氧化物主要是一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2),这两者统称为NOx,此外还有少量的氧化二氮(N2O)产生。
和SO2的生成机理不同,在煤燃烧过程中氮氧化物的生成量和排放量与煤燃烧方式、特别是燃烧温度和过量空气系数等燃烧条件关系密切。
在煤燃烧过程中,生成的NOx途径有三个:(1)热力型NOx(Thermal NOx),它是空气中的氮气在高温下氧化而生成的。
(2)燃料型NOx(Fuel NOx),它是燃料中含有的氮化合物在燃烧过程中热分解而又接着氧化而生成的NOx.(3)快速型NOx(Prompt NOx),它是燃烧时空气中的氮和燃料中的炭氢离子团如CH等反应生成的NOx。
其中燃煤锅炉的NOx主要是燃料型的,它占总生成量约80%以上。
热力型NOx 的生成与燃烧温度的关系很大,在温度大于1000℃时,热力型NOx的生成量可占到总量的20%;快速型NOx在煤燃烧过程中的生成量很小,可忽略不计.2 NOx排放量影响因素分析2.1燃料特性的影响由于NOx主要来自于燃料中的氮,因此,从总体上看,燃料氮含量越高,则NOx的排放量也越高;同时,燃料中氮的存在形态不同,NOx的排放量也不一样,以胺的形态存在于煤中的燃料氮在燃烧过程中主要生成NO,而以芳香环形式存在的燃料氮在挥发分燃烧过程中主要生成N2O。