如何降低煙氣中氮氧化物的含量
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對于沒有脫硝設(shè)備和脫硝燃燒器的燃煤鍋爐，采用低氮燃燒技術(shù)，降低NOX產(chǎn)生的機(jī)會。
1)燃燒揮發(fā)分含量較高的煙煤時(shí)，燃料型NOX含量較多，快燃型NOX含量很少。燃料型NOX是空氣中的氧與煤中氮的熱解產(chǎn)物反應(yīng)生成NOX的過程。燃料中的氮并非全部轉(zhuǎn)化為氮氧化物。有一個(gè)轉(zhuǎn)化率。
(1)降低燃燒過量空氣系數(shù);(2)控制燃料與空氣的早期混合;(3)提高爐內(nèi)局部燃料濃度。
2) Thermal NOx: NOx是由空氣中的N2和O2在燃燒過程中高溫產(chǎn)生的。NOx產(chǎn)生的主要條件是燃燒溫度高，使氮分子游離，化學(xué)活性增加;其次是氧氣濃度高，要降低熱NOX的生成，可采取:(1)降低燃燒的最高溫度范圍;(2)降低鍋爐燃燒峰值溫度;(3)降低燃燒的過量空氣系數(shù)和局部氧濃度。具體來說，在保證鍋爐燃燒安全的前提下，采取以下措施減少氮氧化物的生成:(1)低過量空氣燃燒使燃燒過程盡可能接近理論風(fēng)量的條件下，隨著煙氣中過量氧氣的減少，可以抑制NOX的生成。這是減少氮氧化物排放最簡單的方法。一般可減少NOX排放15~20%。但是，爐膛內(nèi)氧濃度過低(低于3%)，會增加化學(xué)不完全燃燒的熱損失，造成飛灰含碳量增加，降低鍋爐的燃燒效率。因此，鍋爐運(yùn)行時(shí)應(yīng)選擇最合理的過剩空氣系數(shù)。(2)空氣分級燃燒的基本原理是分階段完成燃料的燃燒過程，采用倒三角形配風(fēng)方式。預(yù)燃第一階段，從主燃燒器供給爐內(nèi)的風(fēng)量減少(相當(dāng)于理論風(fēng)量的80%)，使燃料在缺氧富燃料燃燒的條件下首先燃燒。此時(shí)，第一級燃燒區(qū)過量空氣系數(shù)α小于1，降低了燃燒區(qū)的燃燒速度和溫度水平。因此，不僅延遲了燃燒過程，還降低了還原氣氛中NOX生成的反應(yīng)速率，抑制了本次燃燒中NOX的生成量。在余燼的第二階段，為了完成整個(gè)燃燒過程，完全燃燒所需的剩余空氣通過設(shè)置在主燃燒器上方的專用二次風(fēng)噴嘴送入爐內(nèi)，并與“貧氧燃燒”條件下第一階段燃燒區(qū)產(chǎn)生的煙氣混合，整個(gè)燃燒過程在α >條件下完成;1. 該方法彌補(bǔ)了單純低過量空氣燃燒的缺點(diǎn)。第一級燃燒區(qū)過量空氣系數(shù)越小，抑制NOX生成的效果越好，但不完全燃燒產(chǎn)物越多，降低燃燒效率、引起結(jié)渣和腐蝕的可能性越大。因此，為了保證NOX的排放能夠降低，保證鍋爐燃燒的經(jīng)濟(jì)性和可靠性，有必要正確組織空氣分級燃燒過程。
(3)在燃料分餾燃燒過程中，當(dāng)燃燒過程中生成的NO與碳?xì)涓鵆Hi以及不完全燃燒產(chǎn)物CO、H2、C和CnHm相遇時(shí)，會發(fā)生NO的還原反應(yīng)，再次還原為N2。利用這一原理，主燃料在α >時(shí)被送入第一燃燒區(qū);在1條件下，燃燒生成NOX。被送入一次燃燒區(qū)的燃料稱為一次燃料，剩余的15-20%的燃料在α <時(shí)被送入主燃燒器上部的二次燃燒區(qū);1的情況下,一個(gè)強(qiáng)大的還原性氣氛,形成在第一燃燒區(qū),因此生成的氮氧化物減少氮分子在第二燃燒區(qū)(再燃燒區(qū))和燃料送入第二燃燒區(qū)也稱為二次燃料,或再燃燒燃料。在再燃區(qū)，不但減少了NOX的生成，而且抑制了新的NOX的生成，進(jìn)一步降低了NOX的排放濃度。為了有效降低NOX的排放，再燃區(qū)是分級燃料燃燒的關(guān)鍵。因此，有必要對再燃區(qū)NOx濃度的影響因素進(jìn)行研究。(4)煙氣再循環(huán)目前使用越來越煙氣的回收方法,它是在前面的鍋爐空氣預(yù)熱器提取部分的低溫?zé)煔庵苯映潆?或混合風(fēng)或二次空氣后發(fā)送收費(fèi),這樣不但可以降低燃燒溫度,但也降低了氧濃度,降低氮氧化物排放濃度。但是，如果現(xiàn)有的設(shè)備不循環(huán)使用，則需要對其進(jìn)行改造，只有在比較了經(jīng)濟(jì)性和安全性后才能實(shí)施。
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