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煤粉燃烧器燃烧过程中的NOx生成机理研究煤粉燃烧是一种常见的能源转化方式，可以为工业生产和居民供暖提供大量的热能。
然而，煤粉燃烧过程中生成的氮氧化物（NOx）是一种重要的大气污染物，对大气环境和人体健康产生负面影响。
因此，研究煤粉燃烧器燃烧过程中NOx生成的机理，对于减少大气污染、改善空气质量具有重要意义。
NOx是指一类氮氧化物，主要包括一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）。
在煤粉燃烧器燃烧过程中，NOx的生成主要是由两个主要反应路径引起的：热力生成途径和燃料成分生成途径。
首先，热力生成途径是指NOx生成与燃烧温度有关。
这个途径中，NOx的生成主要发生在大气氮气的三体反应中，该反应需要高温才能发生。
在煤粉燃烧中，燃料燃烧的高温区域通常是在燃烧器的燃烧区域。
燃烧室中的高温条件促使氮气分子发生不完全的氧化反应，生成一氧化氮和二氧化氮。
其次，燃料成分生成途径是指NOx生成与燃料中的氮化物有关。
煤粉燃烧过程中，煤中的氮在相对较低的温度下，与燃料中的氢或氧发生反应，生成氨和硝酸盐。
这些氮化物在燃烧气氛中进一步氧化，生成NOx。
此外，煤中的有机氮也会发生同样的氧化反应。
因此，烟气中产生的NOx含量与煤中的氮含量、煤的粒度以及燃烧过程中的温度和氧浓度等因素有关。
针对上述机理，研究人员通过实验和数值模拟等手段进行了深入研究。
实验方面，通过调节燃烧温度、氧浓度等条件，并对生成的燃烧产物进行分析，可以获得在不同条件下NOx生成特点。
数值模拟方面，基于流体力学、化学动力学等原理，建立了煤粉燃烧过程的模型，模拟了燃烧过程中的温度场、浓度场等参数，从而预测和优化煤粉燃烧器的设计。
在实验研究中，一些控制措施和技术被提出，以减少煤粉燃烧过程中NOx的生成。
其中包括燃烧器高效低氮燃烧技术、循环燃烧技术和SNCR（选择性非催化还原）技术等。
这些措施通过改变燃烧室的设计、调整燃烧参数、添加NOx还原剂等方式，有效降低了煤粉燃烧过程中NOx的生成。
煤/半焦富氧预热燃烧特性及NO_x排放特性试验研究我国以煤炭为主的能源禀赋决定了煤炭的基础能源地位。
煤炭能源的主要利用方式是燃烧发电,其燃烧发电量在总发电量的占比超过65%。
同时,通过燃烧发电方式实现煤炭热解产生的半焦的高效利用,是低阶煤梯级利用的关键环节。
在燃烧过程中产生的氮氧化物(NOx)由于其化学性质不稳定且化学反应过程复杂等因素,很难得到有效的控制。
高浓度的NOx会引起一系列的大气污染问题,包括光化学烟雾、酸雨和温度效应等问题,同时也是雾霾的主要成分之一。
并且NOx会引起人体肺部疾病,是一种十分有害的气体。
需要注意的是,在中国,70%的NOx来源于煤炭燃烧。
因此,有效控制煤炭和半焦燃烧过程中的NOx排放势在必行。
煤炭的富氧(O2/CO2)燃烧技术可以降低NOx的排放量,且易于分离回收烟气中高浓度的二氧化碳(CO2)。
本论文将在基于循环流化床预热燃烧技术的研究基础上,进一步研究煤/半焦富氧气氛下的燃烧特性和NOx排放特性。
并且利用该技术实现固体燃料的MILD(Moderate and Intense Low-oxygen Dilution)燃烧,为煤炭燃烧的超低NOx工程应用提供理论基础。
主要研究工作及结论如下:(1)空气气氛中煤/半焦均可实现稳定的预热燃烧过程。
在预热过程中,燃料碳部分转化为可燃碳基气体,部分与氧气燃烧反应放热维持循环流化床的温度。
高温预热煤气成分主要包括N2、CO2、CO、H2和CH4。
在预热过程中氮元素的释放率超过50%,这表明预热过程和燃烧过程的燃料氮迁移转化路径对于NOx排放都十分重要。
循环流化床内的强还原性气氛使得更少的燃料氮流入下行燃烧室内,有助于实现低的NOx排放。
并且可以通过改变二次风喷口结构和将燃尽风配风位置远离喷口的方式来继续降低NOx,烟煤和半焦的NOx排放可低至15 1 mg/m3(@6%O2)和140mg/m3(@6%O2),同时保持高的燃烧效率(高于96%)。
煤粉细度对NOx生成的影响王康;许开龙;张海;董建勋;吕俊复;吴玉新;庞开宇【期刊名称】《燃烧科学与技术》【年(卷),期】2018(024)001【摘要】利用平面携带流反应器模拟煤粉在炉膛中燃烧的高温环境,研究了不同煤粉细度下NOx的沿程分布,并研究了煤粉体积分数对NOx生成的影响.研究结果显示,对于相同细度的煤粉,NOx体积分数随着高度的增加呈现先增加后下降的趋势.煤粉细度的减小明显降低了 NOx体积分数,而煤粉体积分数的增加会导致 NOx体积分数增加.基于实验中得到的煤粉细度与NOx排放的关系,对减小煤粉细度进行了经济分析,并对传统的煤粉经济细度定义进行了讨论和修正.【总页数】5页(P34-38)【作者】王康;许开龙;张海;董建勋;吕俊复;吴玉新;庞开宇【作者单位】清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室,北京 100084;清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室,北京 100084;清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室,北京 100084;辽宁中电投电站燃烧工程技术研究中心有限公司,沈阳 110000;清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室,北京 100084;清华大学热科学与动力工程教育部重点实验室,北京 100084;辽宁中电投电站燃烧工程技术研究中心有限公司,沈阳 110000【正文语种】中文【中图分类】TQ534【相关文献】1.煤粉细度对回转窑内NOx影响的数值模拟研究 [J], 施海艳;李迎;张洪;苏灿洪;陈玉玲2.分级燃烧及煤粉细度对NOx排放浓度的影响 [J], 肖理生;程俊峰3.氧分级对药渣O2/CO2燃烧NOx生成规律与反应机理的影响 [J], 孙浩家;佟海川;王长安;王超伟;唐冠韬;车得福4.煤粉燃烧时富氧部分气化对NOx生成的影响研究 [J], 程晓磊5.燃煤锅炉CO生成特性对锅炉效率及NOx生成的影响机制 [J], 吴运凯;向军;苏胜;王中辉;任强强;于鹏峰;黄海舟;徐俊;汪一;胡松因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
流化床煤燃烧过程中NOx及N2O的形成机理及影响因素分析引言：煤炭是一种重要的能源资源, 当今世界上电力产量60%是利用煤炭资源生产的。
中国又是一个燃煤大国,一次能源能源76%是煤炭,到2005年我国煤年产量达20亿吨, 其中一半用于燃煤电厂,燃煤发电量约占全国总发电量的70%左右。
在煤燃烧过程中大量的氮氧化物伴随而生,并直接排放于大气。
循环流化床锅炉能够在燃烧过程中有效控制NOx的产生和排放,是一种“清洁”的燃烧方式。
流化床内的燃烧温度可以控制在840～950℃范围内,从而保证稳定和高效燃烧,同时,在此温度下运行,抑制了热力NOx 的形成;采用一、二次风分级燃烧方式,又可以控制燃料型NOx 的产生。
一般情况下,其NOx 的生成量仅为煤粉锅炉的1/3～1/4 , NOx 的排放质量浓度可以控制300mg/m3(本文烟气量均指标准状态值)以下。
循环流化床锅炉产生的氮氧化物主要是一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2),二者通称NOx ,此外,还有少量的笑气(N2O)。
通常情况下,煤燃烧生成的NOx 主要是NO ,其含量占90%以上,NO2只有5%～10%。
1、NOx和生成机理火电锅炉煤粉燃烧过程中所产生的氮氧化物(NOx)，主要是NO2和NO，其中的NO约占9O％以上，而NO2只占5％-9％，N20 的含量则更低。
根据煤粉和空气中各种氮的结合键能不同及与氮进行反应的介质成分的不同．火电锅炉燃煤过程中NOx生成机理分为三种。
1.1热力型NOx热力型N0x是指燃烧时空气中的N2在高温下氧化而生成的氮氧化物。
在高温下,氧气与燃烧空气中的N2按下述反应形成NO、NO2：N2+ O →NO + NN + O2→NO + ONO + O2→NO2+ O空气中的N2和02在高温下按Zeldovich机理反应的产物,是一种缓慢的反应过程。
按Zeldovich 反应机理,写成Arrhenius 形式,NO的生成速度为：k=A exp（-Ea/RT）根据流化床的运行温度范围(850～950 ℃) 和氧浓度水平,热力型NOx 的形成速率很低,故一般不予考虑。
浅析煤粉燃烧过程中NOX产生机理和控制技术摘要：很多工业的发展都离不开煤粉，煤粉通过燃烧产生大量的热能应用于工业生产中可以大大提高生产力。
在煤粉燃烧的过程中，煤粉与空气发生剧烈摩擦并且在高温的条件下会生成一种产物--NOX。
NOX简单理解来说就是氮氧化物，这种物质的产生对于环境来说有很强的破坏。
本文主要针对煤粉燃烧过程中NOX产生机理和控制技术的相关内容进行分析。
关键词：煤粉燃烧；NOX；产生机理；控制技术引言：由于工业文明的发展，各种工业行业都呈现在出发展的态势。
在工业的发展过程中很多是以环境为代价进行的，环境的污染问题越来越严重。
煤粉是工业燃烧的主要原料之一，燃烧生成的氮氧化物也是比较多的，只有详细分析出氮氧化物产生的机理，才能制定相应的控制技术。
一.NOX的产生的和危害NOX的产生主要是煤粉等化石燃料在有空气的条件下发生剧烈摩擦从而生成的，氮氧化物包含的种类也比较多，比如在生活中常见的一氧化氮，二氧化氮等。
氮氧化物的存在会造成很大的危害，主要体现两方面，一方面是对人体，一方面是对环境。
对于人体来说，氮氧化物的含量如果偏低，可能会造成头晕头疼等微微不适的状况，如果氮氧化物的含量超过了一定的标准，会造成人瞬间死亡。
长时间在含有氮氧化物的环境中生活，对于人的身体健康也会造成影响。
对于环境来说，氮氧化物的存在可能会破坏生态环境的平衡，而且对于臭氧层会有一定的破坏作用，酸雨就是氮氧化物导致的。
而且氮氧化物的对于光线也有一定的遮挡作用，形成一定的烟雾，阻碍人们的出行。
二.NOX产生机理氮氧化物的产生是由化石燃料在燃烧过程中产生的，根据其具体的产生机理主要有三种：和温度具有密切关系的热力型；和燃料浓度有密切关系的快速型；和氮的分解温度有密切关系的燃料型。
这三种产生机理是现存的氮氧化物产生的主要来源，接下来进行具体的分析。
（1）和温度具有密切关系的热力型热力型的产生机理理解起来是比较容易的，在煤粉燃烧的过程中，温度是很高的，温度有一个分界点，这个分界点主要是一千五百摄氏度，温度在一千五百摄氏度以下产生的氮氧化合物比较少，温度一旦超过一千五百摄氏度，氮氧化合物产生的效率大大增加，并且随着温度的升高产生的速度越来越快。
煤粉热解气还原NO的数值研究
李小丽;孙锐;张晓辉;吴少华
【期刊名称】《职业技术》
【年(卷),期】2008(28)11
【摘要】基于详细的化学动力学模型Dagaut机理(1006个反应,145种组分),利用Chemkin4.1软件中柱塞流反应器模型模拟了煤粉热解气再燃还原NO的反应过程,揭示了影响热解气还原NO2种主要因素(温度和当量比)的作用规律,并研究了热解气中含硫组分对NO还原的影响。
结果表明:当量比一定时,温度高于1100K 后不利于热解气还原NO,当量比为1.25时热解气还原NO的最佳温度是1100K;温度一定时,随着当量比增加NO还原效率升高,1200K时热解气还原NO最佳当量比范围为1.2～1.6,且随着当量比增加反应器中HCN和NH3浓度增大,而N2浓度减少;在模拟的工况中,热解气中的H2S和SO2对NO还原效率的影响不超过5%,且H2S对NO脱除的影响大于SO2。
【总页数】6页(P30-35)
【作者】李小丽;孙锐;张晓辉;吴少华
【作者单位】哈尔滨工业大学燃烧工程研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TK223
【相关文献】
1.热解气体流动的二维烧蚀热防护数值仿真研究 [J], 张涛
2.煤粉热解气还原NO的数值研究 [J], 贺东伟;程显峰;吴丽梅
3.SO2对热解气再燃还原NO影响的数值模拟 [J], 王英涛;范燕荣
4.煤粉热解气化耦合燃烧超低氮燃烧技术进展 [J], 刘兴;和宇;卢旭超;熊小鹤;谭厚章;惠世恩
5.CO2/N2气氛下煤粉热解气化特性研究及动力学分析 [J], 张远航;赵菁;李德波;王长安;车得福
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分级燃烧降低煤粉炉NOx排放的化学机理及影响因素煤燃烧对中国生态环境造成了严重的破坏，所释放的SO2、CO2、NOx和粉尘量分别占到其总排放量的87%、71%、67%和60%。
燃煤产生的环境污染严重制约了中国能源工业乃至整个国民经济的更加快速发展。
在这之中，电厂排出的氮氧化物（NOx）对人类及整个生态环境造成了严重的危害。
为此，国家环保总局于1996年3月7日颁布了《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223-96），明确规定了1997年1月1日起新、扩、改建300 MW及以上火电机组中固态排渣煤粉炉NOx排放量不得超过650 mg/Nm3［1］。
降低燃煤锅炉NOx排放的燃烧技术包括采用低NOx燃烧器、炉内低过量空气系数运行、组织沿炉膛高度和水平方向的空气分级、燃料分级燃烧，及尾部烟气再循环等技术。
根据西安热工研究院对中国21个电厂的51台锅炉NOx排放量的调查［2］，采用空气分级燃烧等传统成熟技术后，锅炉燃用烟煤、褐煤时基本可以达到国家排放标准，但燃用低挥发分的无烟煤、贫煤和劣质烟煤时还远不能达到国家排放标准，因此针对降低燃用无烟煤、贫煤和劣质烟煤电站锅炉NOx 排放的各类燃烧技术的深入研究就具有重要的现实意义。
燃料分级燃烧作为降低燃煤锅炉NOx排放的最为有效的炉内措施之一，在国外已经在电站锅炉中成功应用。
如日本的Nakoso电厂采用燃料分级燃烧后，NOx排放量降为120 mg/Nm 3；在美国的示范工程也取得了令人满意的结果，NOx的还原率为58％～77％。
主要探讨燃料分级燃烧降低NOx的化学反应机理，并对影响燃料分级燃烧降低NOx排放的各因素进行初步对比分析，以有利于进一步利用燃料分级燃烧降低中国燃煤锅炉的NOx排放水平，使大气质量得到改善。
1燃料分级燃烧对降低NOx的化学反应机理1.1燃料分级燃烧降低NOx的基本原理NOx在遇到烃根CHi、未完全燃烧产物CO、C和未完全燃烧中间产物HCN基团、NHi基团时，会被还原为N2。
