焦炉加热燃烧时氮氧化物(NOx )的形成机理及控制（转自好友haha4003)enjoy your work 2008-09-06 00:46:27 阅读167 评论0 字号：大中小焦炉加热燃烧时氮氧化物(NOx )的形成机理及控制摘要：燃气在焦炉立火道燃烧时，会生成氮氧化物NOx，按其生成的机理分有温度热力型、碳氢燃料快速型和含氧组分燃料型三种。
文中详细介绍了上述三种NOx的形成机理及控制方法后指出，在焦炉操作中，为降低NOx的生成量，应采用废气循环、分段供气、采用含氮量低的燃气和降低火道温度等措施。
燃气在焦炉立火道中燃烧时会生成氮氧化物（以NOx表示）。
燃烧过程中生成的氮氧化物就其形成机理看有三种类型，即①温度热力型NOx ；②碳氢燃料快速型NOx ；③含氮组分燃料型NOx 。
也有资料将前两种合称为温度型NOx 。
研究表明，在燃烧生成的NOx中，NO占95%，NO2为5%左右。
在大气中NO能缓慢转化为NO2，故在探讨NOx形成机理时，主要研究NO的形成机理。
一、温度热力型NO形成机理及控制1 温度热力型NO形成机理燃烧过程中，空气带入的氮被氧化为NO。
NO的生成由如下一组链式反应来说明，其中原子氧主要来源于高温下O2的离解：O+N2＝NO+NN+O2＝NO+O由于原子氧和氮分子反应需要很大的活化能，所以在燃料燃烧前的燃烧火焰中不会生成大量的NO，而只有在燃烧火焰的下游高温区（从理论上说，只有火焰的下游才积聚全部的热焓而使该处温度最高，燃烧前和火焰前部与中部都不是高温区），才能发生O2的离解，也才能生成NO。
关于燃烧高温区的温度，根据资料[4]论述，当α=1.1，空气预热到1100℃时，焦炉煤气理论燃烧温度为2350℃，高炉煤气理论燃烧温度为2150℃。
一般认为实际燃烧温度要低于此值，实际燃烧温度介于理论燃烧温度和测定的火道砌体温度之间。
如测定的火道温度为1300～1350℃（按平均1325℃计），则焦炉煤气的实际燃烧温度约为（2350＋1325）÷2≈1840℃，而高炉煤气约为：（2150＋1325）÷2≈1740℃。
如何控制垃圾焚烧发电烟气中的NOx污染排放垃圾焚烧技术由于其自身特点，有望成为未来中国城市垃圾处置的主要方式。
而焚烧烟气中NOx污染的控制是垃圾焚烧技术得以广泛应用的重要前提。
目前处理NOx的主流方法为SNCR和低温SCR。
SNCR将复原剂直接喷入炉膛内，易操作，但脱硝效率较低。
低温SCR采用低温低尘布置，能耗小，但硫酸氢铵的生成制约了低温催化剂的广泛应用。
需进一步研发低温具有良好抗硫性能的催化剂，并在工程应用中优化反应器和脱硫工艺的设计，以减少NH4HSO4的生成，增加催化剂在线加热装置，从而延长催化剂的寿命。
图1. 垃圾焚烧发电示意图垃圾焚烧尾气中含有HCl、SOx、NOx、粉尘、二恶英和重金属等污染物。
垃圾焚烧烟气的污染物控制，能否满足GB18485-20**《生活垃圾焚烧污染控制标准》或EU2000/76/EC中规定的污染物排放限值要求，成为该技术趋于成熟并广泛应用的重要标志。
目前已建成的垃圾焚烧炉普遍采用的烟气净化工艺流程为“锅炉尾气出口+半干法+干法+布袋除尘器+SCR”，对环保要求比较高的厂区，会增加SNCR脱硝和湿法脱酸，消石灰被用作脱酸工艺半干法+干法的吸收剂。
近年来，为了后续SCR工艺的有效运行并降低SO2的排放浓度，也有采用NaHCO3作为脱酸吸收剂。
采用活性炭吸附二恶英和重金属，以布袋除尘器去除粉尘，以SNCR 和SCR联合去除NOx。
故各工艺的高效运行是垃圾焚烧技术得以广泛应用的技术前提。
一、垃圾焚烧过程中NOx生成机制目前，国内普遍采用的焚烧炉为机械炉排炉，因其对垃圾种类、含水率适应能力强、垃圾无需预处理、易于调节燃烧空气的供应及控制燃烧工况等特点，被广泛应用于垃圾焚烧系统。
在垃圾焚烧过程中，NOx的产生方式包括热力型NOx、燃料型NOx和瞬时型NOx三种。
热力型NOx由过量的O2及O与N2反应生成，温度和氧浓度是应的关键因素。
温度为1000℃时，NOx的浓度值接近于0，温度为1300℃时，NOx的浓度值为10×10-6，温度为1500℃时，NOx的浓度值为200×10-6。
浅谈火电厂氮氧化物排放的控制措施火电厂是目前国内能源供应中重要的组成部分，但同时也不可忽视其对环境产生的影响。
氮氧化物（NOx）是火电厂排放的主要污染物之一，对大气和人体健康造成严重影响。
为了控制火电厂的氮氧化物排放，需要采取一系列措施。
火电厂可以通过改变燃烧方式来降低氮氧化物排放。
传统的燃烧方式会产生大量的氮氧化物，因此可以采用低氮燃烧技术，如燃煤锅炉采用低氮燃烧器，通过优化燃烧过程来减少氮氧化物的生成。
还可以将燃烧过程与脱硝技术相结合，如选择性催化还原（SCR）技术，通过在燃烧后的烟气中注入氨水，在SCR催化剂的作用下将氮氧化物转化为无害的氮气和水。
火电厂可以通过烟气脱硫来降低氮氧化物排放。
烟气脱硫是一种常见的火电厂治理技术，其主要目的是去除烟气中的二氧化硫，但同时也可以起到减少氮氧化物排放的作用。
烟气脱硫工艺中常使用石灰石和石膏来吸收和固定二氧化硫，而石膏中的钙也可以与一部分氮氧化物反应生成无害的钙硝酸盐，从而达到降低氮氧化物排放的效果。
火电厂还可以采用烟气再循环技术来减少氮氧化物的生成和排放。
烟气再循环技术是指将一部分烟气重新引入燃烧器，以降低燃烧温度和氧浓度，从而减少氮氧化物的生成。
这种技术可以有效地减少氮氧化物的排放，同时还能提高锅炉的热效率和燃烧稳定性。
火电厂在设计和运行过程中还应加强监测和管理，以确保氮氧化物排放符合国家和地方的标准要求。
对于新建火电厂，应进行环境影响评价，确保排放控制设施的先进性和有效性。
对于现有火电厂，应定期进行排放监测和评估，对不符合标准的设施进行整改和改造。
火电厂氮氧化物排放的控制措施包括改变燃烧方式、采用脱硝技术、烟气脱硫、烟气再循环和加强监测管理等。
通过综合应用这些措施，可以有效降低火电厂的氮氧化物排放，减少对环境和人体健康的危害。
政府和公众也应加大对火电厂环境保护的监督和投入，共同推动火电厂的绿色转型。
