NOX形成机理,如何控制NOX浓度

燃煤 NOx 产生机理及控制摘要：简要介绍了燃煤电厂NOx产生机理及相应控制措施。

关键词：NOx产生机理1.NOx产生机理NOx 主要指 NO 和 NO2,其次是 N2O3, N2O , N2O4和 N2O5。

发电厂锅炉的煤粉燃烧程中NOx的形成途径主要有两条:一是有机地结合在煤中的氮化物在高温火焰中发生热分解,并进一步氧化而生成 NOx ；二是供燃烧用的空气中的氮在高温状态与燃烧空气中的氧发生化合反应而生成 NOx 。

在煤粉锅炉生成的 NOx 中,主要是NO, 约占95%,而 NO2仅占5%左右, N2O3, N2O3, N2O4和 N2O5的量很少。

NOx 的生成量与锅炉的容量、结构、燃烧设备，煤种、炉内温度水平和氧量、运行方式等有关。

煤燃烧过程中所生成的 NOx 分为三种类型,即热力型 NOx 、燃料型 NOx 和快速型 NOx[1]。

按生成比例为，燃料型NOx是最主要的，占NOx 总量60%~80%，热力型NOx次之，快速型NOx量最少[2]。

1.1热力型NOx热力型NOx，也称温度型NOx，是指在高温环境中，燃烧用空气中的氮被氧化生成的NOx。

热力型NOx的产生机理是由前苏联科学家Zeldovich提出的，按照这一机理，其产生过程可由链锁反应原理来说明，主要的反应方程式如下[1]：O2+M→2O+M （2-1）O+N2→NO+N （2-2）N+O2→NO+O （2-3）N+OH→NO+H （2-4）其总反应式为：N2+O2=2NO （2-5）2NO+O2=2NO2（2-6）燃烧系统中共存着以上两个反应，主要是反应式2-5，所以，烟气中同时存在NO、NO2，主要是NO，大约占总 NOx的95%，其余是NO2[13]。

Arrhenius定律适用于热力型NOx的产生速率，以下速率表达式用于计算其产生速率[1]：（2-7）式中 [NO]、[O2]、[N2]——相应组分NO、O2、N2的摩尔浓度，mol/cm3；t——反应时间，s；T——反应温度，K；根据速率表达式可以看出,温度与热力型NOx产生速率为指数函数关系，温度为影响热力型NOx产生的主要因素。

• 如烟气温度降低,氨会和三氧化硫生成硫酸氢 铵,堵塞烟道.
• 高活性CATA.会使二氧化硫氧化成三氧化硫.
SCR喷氨法催化剂反应器置于空气预 热器与静电除尘器之间
空气
NH3+空气
NH3
锅炉
NH3储罐 蒸发器 空气预热器
空气
SCR反应器
静电除 尘器
湿法烟 气脱硫
系统
去烟囱
SCR喷氨法催化剂反应器布置在
• 3.4烟气再循环法
• 4．炉膛喷射脱硝
• 实质为向炉膛喷射某种物质，可在一定温 度条件下还原已生成的一氧化氮，以降低的排 放量。包括喷水法、二次燃烧法、喷氨法。
• 4.1 喷水法反应为： • 但一氧化氮氧化较困难，需喷入臭氧或高锰酸
钾，不现实。
• 4.2喷二次燃料： • 即前述燃料分级燃烧，但二次燃料不会仅选择
举例：固态除渣煤粉炉，当要求NOx排放值为650mg/m3时，所需的NOx降低率为36％。
120
NOx降低率(%)
100
循环床
80
链条炉
抛煤机炉
60
鼓泡床
40
固态除渣煤粉炉
20
液态除渣煤粉炉
0
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800
NOx排放值(mg/m3)
• 喷入的氨与烟气良好混合是保证脱硝还原反应 充分进行、使用最少量氨达到最好效果的重要 条件。
• 若喷入的氨未充分反应，则泄漏的氨会到锅炉 炉尾部受热面，不仅使烟气飞灰容易沉积在受 热面，且烟气中氨遇到三氧化硫会生成硫酸氨 （粘性，易堵塞空气预热器，并有腐蚀危险）。
• 总之，SNCR喷氨法投资少，费用低，但适用范 围窄，要有良好的混合及反应空间、时间条件。 当要求较高的脱除率时，会造成氨泄漏过大。

燃料型氮氧化物的生成机理
燃料中的氮元素：当燃料中含有氮元素 时，燃烧过程中燃料中的氮与氧气反应
生成氮氧化物。
中间产物生成：燃料燃烧过程中产生的 中间产物，如烃类、醛类、酮类等，与
空气中的氮气反应生成氮氧化物。
针对不同类型的氮氧化物生成机理，可 以采取相应的防治措施。例如，降低燃 烧温度、优化燃烧过程、减少燃料中的 氮元素含量等，都是有效的防治氮氧化
。
富氧燃烧技术：利用纯氧替代 空气作为燃烧氧化剂，降低氮
氧化物的排放。
催化燃烧技术：采用催化剂降 低燃烧反应活化能，实现低温 燃烧，减少氮氧化物的生成。
以上防治措施可根据实际情况 单独或组合使用，以实现氮氧
化物的高效减排。
03 氮氧化物防治政策的现状 与未来趋势
当前主要的政策与法规
环保税法
环保税法中明确规定了氮氧化物 的排放标准和相应的税收制度， 企业超标排放将需要缴纳额外的
物生成的方法。
02 氮氧化物的防治措施
燃烧优化防治措施
01
02
03
燃料选择
选用低氮或无烟燃料，降 低燃烧过程中氮氧化物的 产生。
燃烧参数调整
通过调整燃烧温度、氧气 浓度等参数，减少氮氧化 物的生成。
燃烧器设计
采用先进的燃烧器设计， 实现燃料充分燃烧，降低 氮氧化物的排放。
烟气脱硝防治措施
1 2
政策调整
随着技术进步，政策可能会调整排放标准，更加严格控制氮氧化物排放。同时 ，政策可能会加大对清洁能源的扶持力度，进一步推动能源结构调整。
企业和社会在防治氮氧化物中的责任与角色
企业责任
企业应严格遵守相关法规和政策，积极采用先进的防治技术，减少氮氧化物的排放。同时，企业也应积极参与公 共事务，推动行业间的合作与交流。

NOx的产生机理及排放控制 技术
• 低NOx排放主要技术措施
• 1 .改变燃烧条件：包括低过量空气燃烧法，空气 分级燃烧法，燃料分级燃烧法，烟气再循环法。 • 2 .炉膛喷射脱硝：包括喷氨及尿素，喷入水蒸汽， 喷入二次燃料。 • 3 烟气脱硝： • (1)干法脱硝。(烟气催化脱硝，电子束照射烟气 脱硝) • (2).湿法脱硝。
• 2.3 喷氨法（尿素等氨基还原剂） • 由于氨只和烟气中反应，而一般不和氧 反应，这种方法亦称选择性非催化剂吸 收（SNCR）法。但不用催化剂，氨还原 NO仅在950－1050这一狭窄范围内进行， 故喷氨点应选择在炉膛上部对应位置。 • 采用炉膛喷射脱硝，喷射点必须在950－ 1050摄氏度之间。 • 喷入的氨与烟气良好混合是保证脱硝还 原反应充分进行、使用最少量氨达到最 好效果的重要条件。
• 与SNCR一样,SCR也应注意喷氨量的控制。
• 硫化物,硝化物和粉尘联合控制工艺 • 近年来,美国巴布科克.威尔科克斯(B&W)公 司开发了一种SNRB技术.其特点是使用一种高 温布袋除尘器,将脱硫脱硝和除尘结合到一起. 其原理为:将钙基或钠基碱性吸收剂喷入烟气 中脱硫,将高温催化剂喷入耐高温陶瓷纤维袋 内并通过喷氨脱硝,高温脉冲喷射布袋除尘.
SCR喷氨法催化剂反应器(SCR反应 器) 置于空气预热器前的高尘烟气中
NH3+空气 NH3
SCR反应器 锅炉
NH3
NH3储罐蒸发器 空气预热器 去湿法烟气脱 硫系统
静电除尘器
空气
• 此时,烟气中含有飞灰,二氧化硫,故反应器在 “ • 不干净”的高尘烟气中.但此处温度在300到 500oC之间,适用于多数催化剂,但寿命受下列因 素影响: • 烟气飞灰中Na,K,Ca,Si,As会使催化剂中毒或 污染. • 飞灰对催化剂反应器的磨损和使催化剂反应器 蜂窝堵塞. • 如烟气温度升高,会使CATA.烧结或使之再结晶 失效. • 如烟气温度降低,氨会和三氧化硫生成硫酸氢 铵,堵塞烟道. • 高活性CATA.会使二氧化硫氧化成三氧化硫.

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。

燃气轮机NOx生成机理及降低措施一燃烧过程中NOx生成机理1.热力型NOx生成机理（泽尔道维奇机理）热力型NOx是指空气中的N2在高温条件下氧化生成的氮氧化物，其主要成分是NO。

按照这一机理，空气中的N2在高温下氧化，是通过如下一组不分支的链式反应进行的，生成速率如下式所示：生成NO所需的活化能很大，通常氧原子与燃料中可燃成分之间的活化能较小，反应较快，因此，NO通常不在火焰面上生成，主要生成区域位于火焰下游高温区。

温度对热力型NOx的影响是非常明显的，当温度低于1800K时，热力型NOx生成量很少，当温度高于1800K时，反应逐渐明显，而且随着温度的升高，NOx生成量急剧升高。

从图中可以大致看出，温度在1800K左右时，温度每升高l00K，反应速度将增大6一7倍。

由于在实际燃烧过程中，燃烧室内温度分布通常是不均匀的，如果有局部的高温区域，则在这个区域会生成较多的NOx，它可能会对整个燃烧室内的NOx生成起到关键的作用。

因此，在实际的燃烧器设计过程中应尽量避免局部高温区的形成。

过量空气系数对热力型NOx的影响也是非常明显的，热力型NOx生成量与氧浓度的平方根成正比，即氧浓度增大，在较高的温度下会使氧分子分解的氧原子浓度增加，从而使热力型NOx的生成量增加。

但在实际燃烧过程中情况会更复杂一些，因为过量空气系数的增加一方面增加了氧浓度，另一方面也降低了火焰温度，从总体趋势上来看，随着过量空气系数的增加，NOx生成量先增加，到达一个极值后下降。

气体在高温区域的停留时间对热力型NOx生成也有影响，主要是因为Nox生成反应速度较慢，没有达到化学平衡所致。

在其它条件不变的情况下，气体在高温区停留时间越长，NOx生成量就越大，直到达到化学平衡浓度。

2.快速型NOx生成机理有关快速型NOx的生成机理到目前为止尚有争议，其基本现象是碳氢燃料在过量空气系数小于1的情况下，在火焰面内急剧生成大量的NOx，而CO, H2等非碳氢燃料在空气中燃烧却没有发生这种现象。

关于锅炉燃烧NOx生成机理及调整控制方法锅炉燃烧产生的NOx可分为热力型、燃料型和快速型三种，热力型、燃料型和快速型NOx在煤粉燃烧时会同时生成。

但在燃用挥发分较高的烟煤时，燃料型NOx含量较多，快速型NOx极少。

热力型NOx产生的主要条件是高的燃烧温度使氮分子游离增本化学活性，其次是高的氧浓度，要减少热力型NOx的生成，可采取： (1)减少燃烧最高温度区域范围；(2)降低锅炉燃烧的峰值温度；(3)降低燃烧的过量空气系数和局部氧浓度。

燃料型NOx是燃料内含氮在燃烧过程中成离子析出与含氧物质反应形成NOx，或与含氮物质反应又成氮分子。

燃料中氮并非全部转变为NOx，它存在一个转换率，降低此转换率，控制NOx排放总量，可采取：(1)减少燃烧的过量空气系数；(2)控制燃料与空气的前期混合；(3)提高入炉的局部燃料浓度。

根据NOx的生成机理，在燃烧器设计上采用了SOFA和OFA分级燃烧技术的同时，还采用了煤粉浓淡分离技术，尽可能抑制NOx的生成。

另外，我厂锅炉在高负荷时产生的NOx降低、低负荷时升高的情况，原因主要是由于负荷降低时，各层燃烧器煤粉浓度降低，炉膛内局部还原性气氛减弱，引起NOx产生增加。

根据NOx产生的机理，从降低排放NOx浓度方向，提出以下调整方法：1.根据NOx产生机理，以下调整主要通过燃烧、配风等方式的改变来减少NOx的生成。

但可能造成汽温的变化时，应通过燃烧器摆角的调整来调节汽温；2.提高炉膛与风箱差压，满负荷时0.65~0.75kPa，低负荷区段保持在0.4~0.55kPa。

高负荷开足上部OFA和SOFA风门挡板，关小周界风挡班开度至20%，除下部AA层挡板开度在60%，其余各层挡板开度30%；3.经常检查氧量测点及标定表计，并根据总风量以及送风机的电流、开度等，判断炉内燃烧是否正常，在保证燃烧安全的前提下，尽量维持低氧量燃烧，对降低NOx排放有利；4.调整各层煤量，最下层和最上层的煤量要少于中间两层10~15%，如果总煤量是120T/h，则B：28 T/h、C：32 T/h、D：32 T/h、E：28 T/h，并且根据各层煤量，按规程控制磨的出口温度；5.在减少漏煤、飞灰和炉渣的含碳量，且不明显增加磨煤机电耗的情况下，调整煤粉细度，A、E两层R90=19%，其余各层R90=24%，如果磨煤机有较大裕量，还可以适当减小细度，以增加煤粉初期的低氧燃烧生成还原性强的CO，以抑制NO的形成。

152.99mg/m³升高至216.23mg/m³，将上述两指标上下限作为曲线终点得上线性关系图。发现在
NOx排放浓度控制在200mg/m³，煤质含硫量指标为1.482%。
|
【NOx影响因素及控制措施】
四、NOx控制技术考察
技术交流 咨询电科院环保所所长关于我厂NOx超标问题，祁所回复近期将派技术人员现场诊断。
NOx测量值偏大。
|
【NOx影响因素及控制措施】
二、NOx影响因素（二）煤质特性
+1.14
1#系统改造试验后数据
给料 机转 速平 均值
28.99
30.13
NOx排放 浓度为 124.63mg/m³
试验 后
现阶 段
1#系统近期运行数据数据 在给料机平均转速（给料量）基本相同 NOx排放 浓度为 212.50mg/m³
的情况下，在改造后一个阶段内燃用煤质含
硫量为1.853%的煤种时，NOx排放浓度平均 值为124.63mg/m³；在现阶段燃用煤质含硫 量为1.85%的煤种时，NOx排放浓度平均值为
212.50 mg/m³ 。
结论：煤质因素造成NOx排放浓度变化。
|
Hale Waihona Puke 【NOx影响因素及控制措施】
二、NOx影响因素（二）煤质特性
|
【NOx影响因素及控制措施】
三、NOx控制措施三（脱硫剂投加量）
脱硫剂的影响 为了提高脱硫效率，在循环流化床锅炉 运行的中需要投入更多的石灰石，以提
脱硫系统改造前后对比
高钙硫摩尔比，但研究表明，富余的CaO
是燃料氮转化为NO的强催化剂，因此脱 硫剂的投入最终将增加NOx的排放。
脱硫系统改造前后排放浓度平均值 计划采取的措施 改造后严格 执行新标准

二次风量。由于为降低稀相区磨损，曾经做过类似的 工作，且床压进行了上调，因此，此项措施存在一定 的局限性，调整空间不大。 2#炉配比情况
|
【NOx影响因素及控制措施】
三、NOx控制措施二（调整床温）
床温对NOx的影响
运行床温降低时，NOx排放降低，而N2O排放上升，这 就意味着通过降低床温来控制NOx的排放会导致N2O的 升高。有资料表明，在脱硫温度在850℃时，N2O的转
3、快速型NOx
当碳氢化合物燃料过浓燃烧时，在反应区附近会快速生成 NOx，它是燃料燃烧时产生的烃(CH)等撞击空气中的氮分子生成
的CN、HCN等再被氧化而来。快速型NOx受温度影响不大，在流化
床锅炉燃烧条件下，一般不考虑快速型NOx。
【NOx影响因素及控制措施】
二、NOx影响因素分析
燃料的氮含量 燃料中氮含量越高，NOx生成量越大 以胺形态存在于煤中的燃料氮在燃烧过程中主要生成NO 燃料特性 燃料中氮存在形式 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 O/N比越大,NOx排放量越高 燃料挥发分中各元素 NOx 排放 浓度 超标 H/C比越高,则NO越难于被还原,故NOx排放量也越高 S/N比会影响到各自的排放水平,因为S和N氧化时会相互竞争, 故SO2排放量越高,NOx排放量越低 当风不分级时,降低过量空气系数,在一定程度上可限制反应区内的氧浓度,因而,对热力型 NOx和燃料型NOx的生成都有一定的控制作用，但是CO浓度会增加,燃烧效率会下降 当风分级时，一次风量的减少、二次风量的增加,N被氧化的速度下降,NOx排放量也随之下降 富余的CaO作为强催化剂会强化燃料氮的氧化速度,使NO的生成速度增加（大） 脱硫剂 富余的CaO和CaS作为催化剂强化CO还原NO （小） 床温 床压 提高床温将导致NOx排放升高和N2O排放降低 在锅炉高负荷和高床料含碳量的情况下, NOx的排放量大为降低

N O X形成机理-如何控制N O X浓度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。

NOx生成及控制措施NOx是一种由氮氧化物组成的污染物，包括氮一氧化物（NO）和二氧化氮（NO2）。

它们是空气污染问题的重要来源之一，并对人类健康和环境造成严重危害。

因此，减少NOx排放成为目前环境保护的重要任务之一。

本文将探讨NOx生成的原因以及一些常用的控制措施。

首先，让我们来了解NOx的生成机制。

NOx的主要生成途径是燃烧过程中的高温烟气氧化反应。

在高温下，空气中的氮气与氧气反应生成一氧化氮（NO），随后进一步氧化生成二氧化氮（NO2）。

这个过程通常发生在燃烧设备中，如锅炉、发动机和工业炉等。

此外，雷电、生物过程和土壤释放也可能产生一些NOx。

那么，如何有效地控制NOx的排放呢？下面是一些常用的措施：1. 调整燃烧参数：通过调整燃烧设备的设计和运行参数，可以降低燃烧温度，减少NOx的生成。

例如，使用低氮燃烧器可以减少燃烧过程中的氮氧化物生成。

2. 废气再循环（EGR）技术：EGR技术是一种将部分废气重新引入燃烧区域的方法。

引入的废气中含有较高浓度的氮气，可以稀释燃烧区域中的氧气浓度，从而抑制NOx的生成。

3. 先进的排放控制装置：使用先进的排放控制装置，如选择性催化还原（SCR）和选择性非催化还原（SNCR）系统等，可以在烟气中注入还原剂，将NOx转化为氮气和水。

4. 优化燃料配比：改变燃料的组成和配比，可以减少NOx的生成。

例如，添加还原剂或催化剂，可以促使反应发生在低温下，从而减少NOx的生成。

5. 燃烧过程优化：通过优化燃烧过程，如增加燃烧区域的湍流强度、改变燃烧器的形状和尺寸，可以提高燃料的完全燃烧程度，减少NOx的生成。

6. 供应链管理：优化供应链管理，选择低NOx燃料和原材料，减少NOx的生成。

7. 环境监测和合规法规：建立有效的环境监测系统和合规法规，对NOx排放进行监管和管理，确保企业和个人能够遵守相关的排放限制。

综上所述，NOx的生成是由燃烧过程中的高温烟气氧化反应产生的。

NOx生成及控制措施一、NOx生成机理氮氧化物（NOx）是指一类由氮气和氧气反应而生成的氮氧化合物，包括一氧化氮（NO）、二氧化氮（NO2）以及氮氧化合物（N2O、N2O4等）。

在大气环境中，NOx的生成主要与燃烧过程和工业生产中的高温化学反应相关。

1. 燃烧过程中的NOx生成当有机物（如煤、原油、天然气）在高温条件下与氧气反应时，会生成NOx。

燃烧过程中的NOx生成主要分为两个步骤：燃料氮的氧化和燃料和空气中氮气的反应。

燃烧过程中的氮氧化合物种类和含量取决于燃料中氮的含量、燃烧温度和氧气浓度等因素。

2. 工业生产中的高温化学反应除了燃烧过程外，工业生产过程中的高温化学反应也会产生大量的NOx。

例如，一些化学反应、电弧炉、高温窑炉等工艺过程都会释放出大量的氮氧化物。

二、NOx控制措施由于NOx对环境和人体健康造成的危害，控制和减少NOx排放已成为工业生产和城市建设中的重要任务。

下面介绍几种常见的NOx控制措施：1. 燃烧控制技术通过改变燃料供给方式、优化燃烧设备设计和调整燃烧过程参数等方法，可以有效降低NOx的生成。

例如，采用低氮燃烧器、增加过量空气系数、控制燃烧温度等手段都能降低燃烧过程中的NOx产生量。

2. 尾气处理技术尾气处理技术是一种常见且有效的NOx控制手段。

其中最常用的技术是选择性催化还原（SCR）和选择性非催化还原（SNCR）技术。

这两种技术通过添加还原剂（如氨水或尿素）来将NOx还原为无害的氮气和水蒸气。

3. 排放监测和管理对NOx排放进行实时监测和合理管理对于控制和减少NOx污染具有重要意义。

建立健全的监测系统，加强排放标准的制定和执行，并进行定期监督和评估，能够有效地减少NOx排放。

4. 新技术研发随着科技的不断进步，一些新技术也被应用于NOx控制中。

例如，低温等离子体处理技术和吸附剂材料的研发都为NOx的控制和去除提供了新的思路和方法。

总结：针对NOx污染的严重性，我们需要采取有效的措施来降低NOx的生成和排放。

快速型NOx的产生主要与燃烧温度和氧气浓 度有关，高温和高氧浓度条件下更易生成。
02
快速型NOx的生成量通常较低，但在某些特 定条件下，如富燃料燃烧时，其生成量可能
会增加。
04
NOx的排放控制技 术
低氮燃烧技术：通过优化燃烧条件，降低燃烧过程中氮氧化物的生成。
燃料脱氮技术：对燃料进行预处理，降低燃料中的氮含量，从而减少氮氧化物的排 放。
制技术之一。
燃料添加剂： 通过在燃料中 添加特殊的添 加剂，降低烧技术： 通过降低燃烧过 程中的氧气含量， 减少NOx的生成。
燃料分级燃烧技 术：将燃料分成 多个阶段燃烧， 降低燃烧温度， 减少NOx的生成。
废气再循环技术： 将部分废气循环 回到燃烧室，降 低氧气浓度和燃 烧温度，减少 NOx的生成。
吸附法：利用吸附 剂吸附氮氧化物， 再进行脱附和回收 处理
液体吸收法：利用 吸收剂吸收氮氧化 物，再进行再生和 排放处理
NOx排放控制技术 的优缺点
优点：可以减少燃料的氮含 量，从而减少NOx的生成
缺点：技术难度较大，需要 精确控制燃料的成分和反应 条件
优点：燃烧中控制技术可以有效降低NOx的排放，减少对环境的污染。
烟气再循环技术： 将部分冷却的烟 气循环回燃烧区 域，降低燃烧温 度和氧气浓度， 从而减少NOx的
生成。
浓淡燃烧技术： 通过改变燃料和 空气的混合比， 使燃料在缺氧或 富氧条件下燃烧， 降低NOx的生成。
还原燃烧：通过降 低燃烧温度和减少 氧气浓度，减少氮 氧化物的生成
催化还原：利用催 化剂将氮氧化物还 原为氮气和水蒸气
NOx排放控制技术 的发展趋势
电子控制技术： 通过电子控制 系统精确控制 发动机的燃烧

NOx生成及控制措施一概述中国是一个以煤炭为主要能源的国家，煤在一次能源中占75％，其中84％以上是通过燃烧方法利用的。

煤燃烧所释放出废气中的氮氧化物(NOx)，是造成大气污染的主要污染源之一。

氮氧化物(NOx)引起的环境问题和人体健康的危害主要有以下几方面：氮氧化物(NOx)的主要危害：(1)NOx对人体的致毒作用，危害最大的是NO2，主要影响呼吸系统，可引起支气管炎和肺气肿等疾病；(2)NOx对植物的损害；(3)NOx是形成酸雨、酸雾的主要污染物；(4)NOx与碳氢化合物可形成光化学烟雾；(5)NOx参与臭氧层的破坏。

(2)不同浓度的NO2对人体健康的影响二、燃煤锅炉NOx生成机理氮氧化物(NOx)是造成大气污染的主要污染源之一。

通常所说的NOx有多种不同形式：N2O、NO、NO2、N2O3、N2O4和N2O5，其中NO和NO2是重要的大气污染物，另外还有少量N2O。

我国氮氧化物的排放量中70％来自于煤炭的直接燃烧，电力工业又是我国的燃煤大户，因此火力发电厂是NOx排放的主要来源之一。

煤的燃烧过程中产生的氮氧化物（NOx）主要是一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2），在煤燃烧过程中氮氧化物的生成量和排放量与煤的燃烧方式，特别是燃烧温度和过量空气系数等密切相关。

燃烧形成的NOx生成途径主要由以下三个：为燃料型、热力型和快速型3种。

其中快速型NOx生成量很少,可以忽略不计。

1.热力型NOx指空气中的氮气（N2）和氧(O2)燃料燃烧时所形成的高温环境下生成的NO和NO2的总和，其总反应式为：当燃烧区域温度低于1000℃时，NO的生成量较少，而温度在1300℃—1500℃时，NO的浓度约为500—1000ppm，而且随着温度的升高，NOx的生成速度按指数规律增加，当温度足够高时热力型NOx可达20%。

因此，温度对热力型NOx的生成具有绝对性的作用，过量空气系数和烟气停留时间对热力型NOx的生成有很大影响。

浅谈NOx的生成机理和控制技术摘要：随着对环保要求的不断加强，对NOx的排放越来越严格。

NOx是重要的酸性污染气体，煤炭和石油的燃烧是人为产生NOx排放的最主要来源。

本文分析了煤炭在燃烧中生成NOx的机理和规律，以及各自的特点，介绍了控制和减少NOx生成的基本技术。

关键词：氮氧化物；机理；控制；分级一、氮氧化物生成机理热力NOx的生成量和燃烧温度关系很大，在温度足够高时，热力NOx的生成量可占到NOx总量的30%，随着反应温度T的升高，其反应速率按指数规律增加。

当T<1300℃时，NOx的生成量不大，而当T>1300℃时，T每增加100℃，反应速率增大6～7倍。

T<1300℃时，NOx的生成量不大，而当T>1300℃时，T每增加100℃，反应速率增大6～7倍。

2 快速型NOx生成机理快速型NOx是在碳氢化合物燃料在燃料过浓时燃烧，燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的CH自由基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，其形成时间只需要60ms。

快速NOx在燃烧过程中的生成量很小。

影响快速NOx生成的主要因素有空气过量条件和燃烧温度。

3 燃料型NOx生成机理由燃料中氮化合物在燃烧中氧化而成。

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，它在煤粉燃烧NOx产物中60～80%。

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和等中间产物基团，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（挥发分）和焦炭中剩余氮的氧化（焦炭）两部分组成，其中挥发份NOx占燃料型NOx大部分。

影响燃料型NOx生成的因素有燃料的含氮量、燃料的挥发分含量、燃烧过程温度、着火阶段氧浓度等。

燃料的挥发分增加NOx转换量就越大；火焰温度越高NOx转换量就越大；挥发分NOx转化率随氧浓度的平方增加。

氮氧化物的生成原因与控制方法分析锅炉运行中氮氧化物主要有三种：①热力型氮氧化物；②燃料型氮氧化物③快速型氮氧化物。

（快速性氮氧化物需要在极高的温度下才少量产生）1、氮氧化物生产量与机组的负荷与氧量有着密切的关系。

锅炉氮氧化物曲线的变化与锅炉氧量曲线变化趋势完全相同，而与机组负荷变化恰好相反；2、机组负荷越高，机组的氮氧化物含量就越少；3 、锅炉快速降负荷时，总会引起氮氧化物浓度和锅炉氧量急剧上升。

4、氮氧化物生成量与入炉煤煤质有着密切的关系。

经过对比研究，发现当入炉煤煤种较差时，机组的氮氧化物生成量就较低；反之，煤质越好则氮氧化物越难控制。

原因分析：1、富氧燃烧可以有效的降低锅炉的化学不完全燃烧热损失，但由于供氧充足和燃烧强烈，主燃烧区域的火焰中心温度过高，必将导致氮氧化物的生成量急剧增大。

尤其机组降负荷阶段，如不及时减少送风量，氮氧化物超标越发严重。

在保证co生成量在允许的范围内，合理的控制机组降负荷速率和调整氧量供给，可有效的避免机组氮氧化物超标。

2、氮氧化物的生成量与入炉煤煤质的关系依然与燃烧的强弱有关。

煤质越好，则煤燃尽速度越快，炉膛火焰越集中，产生的氮氧化物就越高；煤质越差，煤的燃尽时间延长，燃烧区域被拉长，炉膛整体火焰温度下降，产生的氮氧化物就越少。

合理的组织的配煤方式，可以有效地降低锅炉的氮氧化物的生成。

控制措施1、氮氧化物的含量与机组负荷成反比，机组负荷越高氮氧化物含量越低。

氮氧化物的含量与锅炉氧量成正比，氧量越高氮氧化物含量越大。

机组升降负荷过程中，及时调整锅炉风煤配比，控制锅炉氧量在最佳氧量范围之内（2-3%）。

燃烧调整幅度不能过大。

2、当NO X偏高时应及时增加脱硝系统脱硝枪的投入数量及尿素用量，保证其压力、尿素浓度稳定。

3、煤泥的正常投入可降低床温增加外循环量灰量对脱硫、脱硝有很大的益处。

应保证其连续稳定投入。

4、注意回料阀、外置床运行情况，适当增大外循环量，保证床温在合理范围，不可过高。

煤炭燃烧生成氮氧化物的机理与控制方法煤炭燃烧是主要能源的来源之一，但由于过量排放氮氧化物（NOx）会对大气环境造成负面影响，因此有必要研究其生成机理和控制方法。

本文将分别从机理和控制两个角度，探讨煤炭燃烧生成氮氧化物的相关问题。

一、机理氮氧化物主要由氮气和氧气在高温、高压条件下反应而成，其中的反应过程是两步曲：1.形成氧化氮（NO）当火焰温度高于1200℃时，氧气中的氮分子会被分解成氮原子，然后与燃料中的氧原子结合，形成氧化氮：N2 + O2 → 2NO2.形成二氧化氮（NO2）当氧化氮与空气中的氧气反应时，会形成二氧化氮：2NO + O2 → 2NO2除上述两种途径外，还有两种其他可能会导致NOx生成的方式：1.燃烧过程中的种种不完全氧化反应2.燃料中的含氮物质被氧化总而言之，NOx的生成取决于燃烧过程及物料的质量和化学成分。

二、控制方法由于煤炭燃烧排放的氮氧化物对环境和人体健康的负面影响，因此必须采取措施去减少氮氧化物的排放。

以下是一些可行的控制办法：1.调整燃烧过程燃烧时，调整气体流量和温度以提高燃料和空气的混合程度，这有助于燃料的充分燃烧。

这样可以降低不完全燃烧和同时减少NOx的排放。

2.选择低氮燃烧技术通过选择低氮燃烧技术，如分层燃烧和燃料改性等，来降低氮氧化物的排放。

3.使用选择性非催化还原（SNCR）SNCR是一种通过向烟气中喷入氨水的方式，从而减少NOx的排放。

通过喷氨水使NOx在烟气中迅速还原，生成N2和H2O，从而达到降低NOx排放的目的。

4.使用选择性催化还原（SCR）SCR是通过向烟气中喷碱基或碱度活性材料，在反应器内将NOx与还原剂NH3或尿素进行催化反应，生成N2和H2O，从而达到高效降低NOx排放的目的。

5.尾部加氨法在排放烟气的尾部，使用喷氨水和旋板式压缩器等设备对烟气进行处理，降低氮氧化物的排放。

总而言之，通过合理的燃烧控制、选择低氮燃烧技术和使用SNCR、SCR等控制手段，可以有效地降低煤炭燃烧排放的氮氧化物的排放，并保护环境和人体健康。