燃煤过程中NOX控制技术
- 格式:ppt
- 大小:3.40 MB
- 文档页数:46
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。
燃煤电站锅炉氮氧化物形成机理及防治措施燃煤电站锅炉是一种常见的能源转换设备,它通过燃烧煤炭释放能量,并将其转化为电力。
锅炉燃烧煤炭过程中会产生大量的氮氧化物(NOx),这对环境和人体健康都带来了严重的影响。
本文将介绍燃煤电站锅炉氮氧化物的形成机理,并提出了一些防治措施。
燃煤电站锅炉氮氧化物主要由两种氮氧化物组成:一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)。
它们的形成机理如下:1. 燃烧过程中的热力反应:燃煤电站锅炉中的燃烧过程会使空气中的氮气与煤炭中的氮元素发生反应,生成一氧化氮和二氧化氮。
这是氮氧化物形成的主要途径。
2. 脱氮反应:一氧化氮和二氧化氮在高温环境下会与燃烧产物中的还原剂(如CO、H2等)发生反应生成氮气。
这种反应被称为脱氮反应,通过这种反应可以减少一氧化氮和二氧化氮的排放。
为了减少燃煤电站锅炉氮氧化物的排放,可以采取以下防治措施:1. 技术措施:引入新的燃烧技术,如低氮燃烧技术、超临界燃烧技术等,可以降低锅炉燃烧过程中氮氧化物的产生量。
还可以采用烟气脱硝技术对烟气进行处理,将氮氧化物转化为无毒的氮气。
2. 设备改造:对燃煤电站锅炉进行改造,增加脱硝装置,以降低氮氧化物的排放。
目前常用的脱硝设备有选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR)等。
3. 燃烧管理:通过优化燃烧工艺、燃烧控制系统和燃烧参数的调整,可以降低锅炉燃烧过程中氮氧化物的生成。
4. 排放控制:对烟气进行净化处理,通过除尘器、脱硫装置等设备去除大部分氮氧化物。
燃煤电站锅炉燃烧过程中产生的氮氧化物对环境和人体健康都具有潜在的危害。
为了减少其排放,需要采取一系列的技术措施、设备改造、燃烧管理、排放控制和燃料处理等防治措施。
这将有助于改善空气质量和保护人体健康。
低氮燃烧技术原理
低氮燃烧技术,是指在燃烧过程中将NOx的产生控制在一定范围内的一种技术。
对于燃煤锅炉,低氮燃烧主要是指减少燃料中的氮化合物的生成量。
燃烧过程中,生成的NOx有两种形态:一种是NOX,一种是氮氧化物。
当燃烧器中的空气过剩系数与燃料种类、负荷、煤种等因素相匹配时,NOX就会很低;当燃烧过程中存在高温区时,温度较高时,燃料中氮化合物被氧化成氮氧化氮,这样NOX就会急剧升高;当燃烧过程中存在还原性气氛时,燃料中的氮氧化合物被还原成氮气;当燃烧器结构设计不合理,空气过剩系数过大或燃料种类与负荷不匹配时,燃烧器中的氧气过量系数过小,这时燃烧反应生成的氮氧会以NOX形式向空气中逃逸。
为减少NOX排放,国内外均采用降低燃料氮化合物生成量的方法来控制锅炉的NOx排放。
主要措施是优化燃烧过程、改进空气系统及改善燃烧条件等。
1.合理选择燃料及负荷
合理选择燃料是控制锅炉NOx生成量的有效途径。
—— 1 —1 —。
大气环境中NOx的来源与排放控制技术在现代工业化进程中,NOx(一氧化氮和二氧化氮)排放已成为严重的环境问题之一。
NOx的排放主要来源于燃烧过程和工业生产过程。
燃烧过程中,如化石燃料的燃烧以及汽车尾气中都会产生大量的NOx。
而工业生产过程中,如化肥生产、钢铁冶炼等也都是NOx的重要排放源。
首先,燃烧过程中产生的NOx是主要来源之一。
当燃料中的氮和氧气在高温下发生反应时,会生成一氧化氮。
而一氧化氮进一步与空气中的氧气反应,会形成二氧化氮。
这种反应主要发生在燃烧室内,如汽车引擎、煤燃烧炉等。
因此,交通运输产业和能源行业是NOx排放的重要来源。
其次,工业生产过程中的排放也不可忽视。
以化肥生产为例,氨气的生产过程中会产生大量的NOx。
此外,钢铁冶炼、电力行业等也会释放出大量的NOx。
这些工业过程中的NOx排放主要源于高温燃烧、氮氧化物的脱除和废气处理过程。
这些行业因为其特殊的生产工艺,往往会有较高的NOx排放。
如何控制和降低大气中的NOx排放成为了当前的重要任务之一。
首先,科技的发展提供了有效的NOx控制技术。
例如,饱和窑炉、脱氮除尘减排技术、SCR(Selective Catalytic Reduction,选择性催化还原)装置等技术的应用,可以将NOx排放降低到很低的水平。
特别是SCR技术,通过催化剂将氮氧化物还原为氮和水,有效地解决了NOx排放问题。
此外,燃烧优化技术、锅炉低氮燃烧技术等也能够减少燃烧过程中产生NOx的量。
其次,政府的相关政策也在NOx排放控制方面起到了重要作用。
一方面,政府鼓励和引导企业加强燃煤电厂、钢铁企业等重点行业的脱硝改造工作。
另一方面,政府推动低碳经济发展,提倡清洁能源的使用,这也有助于降低NOx排放。
此外,政府还对排放严重的企业进行监管和执法,加大对违规排放行为的处罚力度,通过这些措施来促使企业加强NOx排放控制工作。
此外,公众的环保意识和参与也是降低NOx排放的重要力量。
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。
浅析燃煤锅炉低氮燃烧技术燃煤锅炉是我国当今主要的供热设备之一,而其烟气中含有大量的氮氧化物对环境造成了污染。
因此,如何实现燃煤锅炉的低氮燃烧,减少氮氧化物排放,是一个必须解决的问题。
目前,低氮燃烧技术广泛应用于燃煤锅炉中,通常采用以下三种方法:燃烧控制技术、燃烧添加剂技术和燃烧改进技术。
燃烧控制技术主要采用两步骤燃烧法,即在燃烧工艺的前段添加一定数量的空气,形成还原气氛,使部分NOx转化为N2;在后段添加适量的空气,进一步氧化NOx,减少排放。
此外,还可以采用高效燃烧器、燃烧过程智能控制等技术,降低燃烧温度和氮氧化物因素的生成。
燃烧添加剂技术是在燃烧过程中添加还原剂或氧化剂,改变燃烧过程中的氧氮比,从而减少NOx的生成。
目前主要使用的添加剂有NH3、尿素、氨水、氧化钙等。
通过添加还原剂来降低燃烧温度、加强还原作用,将NOx还原为N2。
而添加氧化剂则增加氧化反应,将NOx转化为NO2,通过后续处理将其减少排放。
燃烧改进技术是对燃烧设备的结构和参数进行优化改进,以降低燃烧过程中的燃烧温度和气体停留时间。
目前主要采用的技术有SNCR技术、SCR技术、高炉煤气直入式锅炉技术等。
其中,SCR技术是目前应用最广泛的一种技术,通过添加催化剂,在烟气中将NOx还原为N2和H2O。
通过以上的三种技术应用,可以实现燃煤锅炉的低氮燃烧,降低NOx的排放。
但是需要注意的是,不同技术的适用范围和效果不同,需要根据实际应用情况进行选择。
同时,对于加强对大气污染治理的要求,我们也需要努力寻求更加低氮的燃烧技术和治理措施,保护环境和人民健康。
燃煤锅炉低氮燃烧器的原理
燃煤锅炉低氮燃烧器的原理是通过改善燃烧过程,控制燃烧过程中生成氮氧化物(NOx)的生成量,从而减少燃煤锅炉的氮氧化物排放。
燃煤锅炉低氮燃烧器的原理主要包括以下几个方面:
1. 空气分级燃烧:通过将燃烧器内的空气分为多个级别,分别注入到燃烧器的不同位置,使燃烧过程中的氮氧化物生成量得到有效的控制。
2. 高效混合燃烧:将煤粉和空气进行强力混合,使其在燃烧过程中达到均匀分布,提高燃烧效率,减少氮氧化物的生成。
3. 燃烧温度控制:通过控制燃烧过程中的温度,使燃烧反应达到最佳状态,减少氮氧化物的生成。
同时,可以使用燃烧助剂来改变燃烧反应的特性,降低氮氧化物的排放。
4. 余热回收:通过回收燃烧过程中产生的余热,减少燃煤锅炉的能源损失,提高燃烧效率,减少氮氧化物的生成。
综上所述,燃煤锅炉低氮燃烧器通过改善燃烧过程和控制燃烧参数,减少氮氧化物的生成,达到减少大气污染和保护环境的目的。