氮氧化物热力型产生曲线

氮氧化物平衡浓度曲线氮气和氧气在高温下反应生成氮氧化物，温度对反应平衡浓度有重要的影响。

氮氧化物平衡浓度曲线描述了温度、氧气浓度对氮氧化物平衡浓度的影响，可方便的供科研和工程人员参考。

N 2 + O 2 2NO[ ][ ][ ]式中，K N —平衡常数；[NO]、[N 2]、[O 2]—分别为NO 、N 2、O 2浓度；T —温度，K 。

氮氧化物平衡浓度曲线如下所示：横轴：温度，K ；纵轴：体积分数；图例：氧气体积分数。

横轴：温度，K ；纵轴：体积分数，ppm ；图例：氧气体积分数。

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氮氧化物平衡浓度值如下表所示：(单位，ppm)温度/ K氧气体积分数0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.351000 18 25 30 34 36 39 40 1100 49 68 81 91 98 104 108 1200 113 156 186 208 225 238 248 1300 228 314 374 419 453 480 499 1400 415 572 681 763 826 874 909 1500 697 961 1144 1282 1388 1469 1529 1600 1097 1512 1801 2019 2186 2314 2408 1700 1635 2256 2687 3012 3262 3453 3594 1800 2328 3215 3832 4296 4653 4926 5128 1900 3189 4410 5259 5898 6390 6765 7044 2000 4227 5855 6987 7839 8494 8995 9366 2100 5446 7558 9026 10131 10981 11630 12112 2200 6846 9520 11380 12780 13856 14679 15289 2300 8420 11738 14047 15784 17119 18141 18898 2400 10161 14204 17018 19134 20762 22007 22930 2500 12055 16904 20279 22818 24771 26265 27372 2600 14088 19822 23814 26818 29128 30895 32205 2700 16244 22939 27602 31111 33810 35874 37405 2800 18504 26234 31620 35674 38792 41177 42945 2900 20849 29685 35843 40479 44047 46775 48798 3000 23261 33267 40246 45501 49545 52638 54931 3100 25721 36959 44803 50711 55258 58736 61315 3200 28212 40738 49489 56082 61157 65039 67919 3300 30716 44582 54277 61586 67212 71517 74710 3400 33219 48470 59146 67197 73397 78141 81660 3500 35705 52382 64071 72890 79684 84884 88740 3600 38163 56301 69032 78643 86048 91718 95923 3700 40581 60209 74008 84432 92467 98619 103183 3800 42950 64093 78983 90239 98918 105565 110497 3900 45262 67938 83939 96044 105381 112534 117843 4000 47510 71734 88862 101830 111838 119508 125200 4100 49688 75470 93738 107583 118273 126467 132551 4200 51794 79136 98557 113290 124671 133398 139878 4300 53824 82727 103308 118938 131018 140285 147167 4400 55776 86236 107983 124517 137304 147116 154405说明：本资料仅供交流，请勿转载。

氮氧化物热力型产生曲线
氮氧化物热力型产生曲线是指在燃烧过程中，氮气和氧气反应生成氮氧化物的过程中，产生的氮氧化物浓度随着温度的变化而变化的曲线。

这个曲线对于环保和燃烧工程的研究非常重要。

在燃烧过程中，氮气和氧气反应生成氮氧化物，其中主要包括一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）。

这些氮氧化物对环境和人类健康都有很大的危害，因此需要对其进行控制和减排。

氮氧化物的产生与燃烧温度密切相关。

当燃烧温度升高时，氮氧化物的产生量也会随之增加。

这是因为高温下氮气和氧气的反应速率加快，同时氮气的分解速率也会增加，从而导致氮氧化物的产生量增加。

氮氧化物热力型产生曲线可以用来描述氮氧化物的产生与温度的关系。

通常情况下，这个曲线呈现出一个“U”型，即在低温和高温下，氮氧化物的产生量都比较低，而在中间温度范围内，氮氧化物的产生量会达到最高点。

这个曲线对于环保和燃烧工程的研究非常重要。

首先，它可以帮助我们了解氮氧化物的产生机理，从而指导我们制定相应的减排措施。

其次，它可以用来优化燃烧工程的设计，从而降低氮氧化物的排放量。

氮氧化物热力型产生曲线是一个非常重要的概念，它对于环保和燃
烧工程的研究都有着重要的意义。

我们需要深入研究这个曲线，从而更好地控制和减排氮氧化物，保护环境和人类健康。

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。

一、氮氧化物的产生机理在氮氧化物中，NO占有90%以上，二氧化氮占5%-10%，产生机理一般分为如下三种：（a）热力型燃烧时，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。

随着反应温度T的升高，其反应速率按指数规律。

当T<1500℃时，NO的生成量很少，而当T>1500℃时，T每增加100℃，反应速率增大6-7倍。

热力型氮氧化物生成机理(Zeldovich反应式)在高温下总生成式为（b）瞬时反应型(快速型)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，其形成时间只需要60ms，所生成的与炉膛压力次方成正比，与温度的关系不大。

上述两种氮氧化物都不占NOx的主要部分，不是主要来源。

（c）燃料型NOx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，它在煤粉燃烧NOx产物中占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，故燃料型的形成也由气相氮的氧化（挥发份）和焦炭中剩余氮的氧化（焦炭）两部分组成。

燃料中氮分解为挥发分N和焦炭N的示意图二、低NOx燃烧技术原理对于没有脱硝设备和脱硝燃烧器的燃煤锅炉来说，也就是采用低氮燃烧技术来减少NOx的生成机会。

1）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。

燃料型NOx是空气中的氧与煤中氮元素热解产物发生反应生成NOx，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。

热力型氮氧化物产生量与温度关系
热力型氮氧化物通常指的是燃烧过程中产生的氧化亚氮（NO）和二氧化氮（NO2）。

氮氧化物的生成和温度有着密切的关系。

一般来说，氧化亚氮和二氧化氮主要是在高温条件下生成的。

燃烧过程中，当温度超过大约1000°C时，氮氧化物的生成会
显著增加。

温度对氮氧化物生成的影响主要有以下几个方面：
1. 氧化亚氮的生成：在燃烧过程中，高温使得氮气和氧气发生反应生成氧化亚氮。

而高温有助于提供足够的能量使得这个反应发生。

当温度较低时，氮氧化物的生成会减少。

2. 二氧化氮的生成：在一定温度范围内，氧化亚氮还可以进一步氧化生成二氧化氮。

温度升高可以促进这个反应的进行。

但是当温度过高时，二氧化氮也可能发生分解降解的反应。

3. 反应速率：温度还会影响氮氧化物生成反应的速率。

一般来说，温度升高会加快反应速率，从而增加氮氧化物的生成。

高温下气体分子运动更加剧烈，使得反应碰撞的概率增大，反应速率也随之增加。

需要注意的是，氮氧化物的生成不仅与温度有关，还与燃料类型、氧气浓度、以及燃烧条件等因素有关。

不同的燃烧过程和条件下，氮氧化物的生成量可能会有所不同。

锅炉烟气氮氧化物控制技术）是造成大气污染的主要污染物之一，随着经济发展，我摘要：氮氧化物（NOX国氮氧化物的排放量也在逐年增加，锅炉烟气氮氧化物控制技术研究近年来已经成为一个热门话题，本文主要介绍了锅炉烟气氮氧化物的产生途径以及近年来国内外应用和正在研究开发的一些锅炉烟气氮氧化物控制和脱除技术，指出了烟气脱氮的现状及发展方向。

关键字：氮氧化物；锅炉烟气；控制脱除；1 前言氮氧化物的排放量中70％来自于煤炭的直接燃烧，燃烧过程中产生的氮氧化物主要是NO和NO2(被通称为NOx)，在绝大多数燃烧方式中，产生的NO占9o％以上，其余为NO2。

总体上我国氮氧化物排放量随着火电行业的发展呈不断增长的趋势，2007年我国火电NOx排放量为 838.3万吨，比2003年的597.3万吨增加近了40.3％，相对于我国火电的总装机容量和煤耗量而言，NOx排放量的增加速率还是小于我国火电总装机容量和煤耗量的增长率，但是按燃煤电厂目前的排放情况，如果只控制了SO2的排放，而不采取有效的烟气脱硝技术控制NOx 的排放，2010年以后的5-10年，NOx排放总量将会超过SO2，成为电力行业的第一大酸性气体污染排放物。

目前，控制氮氧化物排放的方法分为两大类：①低NOx燃烧技术--在燃烧过程中控制氮氧化物的生成；②烟气脱硝技术--使生成后的氮氧化物还原。

2 燃烧过程中NOX的主要生成途径燃烧过程生成的NOX主要有热力型、燃料型及快速型3种，其中燃料型NO 占总生成量的60％一80％，最高可达90％，热力型NOX在温度足够高时可达20％，快速型NOX占的比例最小。

燃料型NOX是燃料中的含氮化合物在燃烧过程中热分解后氧化而成的。

由于煤中含氮有机化合物的C—N较空气中N≡N的键能小得多，更易形成NO。

燃料中的有机氮首先被热分解成HCN、NH3及CN等中间产物随挥发分一起析出，即所谓挥发分N，然后再被氧化成NO。

在通常的燃烧温度1 200一l 350℃，燃料中70％ 90％的氮成为挥发分N，由此形成的N0 占燃料型NO 的60％一80％。

氮氧化物的产生机理在氮氧化物中，NO占有90%以上，二氧化氮占5%-10%，产生机理一般分为如下三种：(a)热力型燃烧时，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。

其生成机理可用泽尔多维奇(Zeldovich)反应式表示。

随着反应温度T的升高，其反应速率按指数规律增加。

当T<1500℃时,NO的生成量很少,而当T>1500℃时,T每增加100℃,反应速率增大6-7倍。

热力型氮氧化物生成机理(Zeldovich反应式)：O2+N-->2O+NO+N2-->NO+NN+O2-->NO+O在高温下总生成式为：N2+O2-->2NONO+(1/2)O2-->NO2(b)瞬时反应型(快速型)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，其形成时间只需要60ms，所生成的与炉膛压力0.5次方成正比,与温度的关系不大。

上述两种氮氧化物都不占NOx的主要部分，不是主要来源。

(c)燃料型NOx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，它在煤粉燃烧NOx产物中占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，故燃料型的形成也由气相氮的氧化（挥发份）和焦炭中剩余氮的氧化（焦炭）两部分组成。