工業(yè)燃?xì)忮仩t低氮排放技術(shù)路線

1、工業(yè)燃?xì)忮仩t低氮排放技術(shù)路線新的鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)以氮氧化物控制為重點(diǎn)，提升了氮氧化物的排 放要求，現(xiàn)有燃油、燃?xì)忮仩t需要進(jìn)行低氮改造，改造路徑有：燃燒前：使用優(yōu) 質(zhì)燃料，減少燃料中的含氮量;（推薦）。燃燒中：使用低氮燃燒技術(shù)，控制燃燒 溫度、氧量與時(shí)間，主要方法包括純氧燃燒，控溫技術(shù)（空氣分級(jí)、燃料分級(jí)、 分散燃燒、煙氣內(nèi)循環(huán)、煙氣外循環(huán)、空冷、水冷等）;（推薦）。燃燒后：在煙氣 排放后增加處理裝置，如尾部煙氣脫硝技術(shù)（SNCR,SCR），AO干法脫硫脫硝協(xié) 同技術(shù)，生物質(zhì)藻類捕獲技術(shù)等。氮氧化物怎么來？鍋爐是利用燃料化學(xué)能或其他能源的熱能，把水或其他工質(zhì)加熱到一定參數(shù) 的熱能轉(zhuǎn)換設(shè)備。

2、鍋爐的分類有很多，根據(jù)工質(zhì)、燃料、出口介質(zhì)、本體結(jié)構(gòu)、 水循環(huán)、額定壓力、出廠形式等等，在鍋爐大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)中，以燃料 分類：燃油鍋爐、燃?xì)忮仩t和燃煤鍋爐劃分。矣別挾工吼癮汽耐炒擅燃科燃油橘爐（械體糟時(shí)h略籍妒氣體蝮料）煙城諛爐痍快口介頡地和蕉汽國(guó)爐過然然汽國(guó)爐猝水城爐播本體茹構(gòu)火管鋼爐*管醐爐大水管接水旃環(huán)枝制撞環(huán)鍋爐復(fù)舍明環(huán)解爐按艇定壓力理JE輛W額定瓠加SMpZ中限斜爐口.4SMPM踱定底力屯JMpa）汰可杯牌忡.耳正謹(jǐn)爐.W技出廠型式快建商爐（推裝謁爐貌裝朔妒鍋爐的主要污染物包括顆粒物、二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳等。其中NOx（氮氧化物）是造成城市中霧霾與臭氧的污染物中最重要的元

3、兇之一，氮氧化物包括NO, NO2，N2O、N2O3，N2O4, N2O5等，但在燃燒過程中生成的氮 氧化物，幾乎全是NO和NO2。煤炭、天然氣、重油等天然礦物燃料在燃燒過 程生成的氮氧化物中，NO占90%左右，其余為NO2。鍋爐污染排放中，氮氧化物污染產(chǎn)生的方式有三種：燃料型、熱力型和快速 型。燃料型NOx :生物質(zhì)及煤等燃料本身含有氮元素，而這些氮元素在燃燒的 過程中會(huì)從燃料中析出，在鍋爐內(nèi)經(jīng)過一系列的氧化反應(yīng)，生成NOx。由于天 燃?xì)庵谢静缓潭ǖ?，在燃燒天然氣的鍋爐中，燃料型NOx可忽略不計(jì)。去 除燃料型NOx可以采用爐內(nèi)脫硝，或者尾氣脫硝方式解決。熱力型NOx :熱力型NOx是燃燒

4、時(shí)空氣中的氮(N2)和氧(O2)在高溫下生成 氮氧化物。影響熱力型NOx的最主要因素是燃燒溫度，從氮(N2)和氧(O2)的反 應(yīng)式中可以看出一些端倪：T(K1那U招空呻7.群1鏟L卿WIG-1I5W1. imo-1的的L I*1L?州 H - . C_B_S箕# =-亍 r加尸換寸平衡常數(shù)Kp是生成物（NO）與反應(yīng)物（N2與02）的濃度（方程式系數(shù)幕次方） 乘積比,Kp數(shù)值越大，則代表在其他條件不變的情況下，NO的生成量越高。當(dāng) 溫度低于1000K時(shí)（約700攝氏度），Kp值非常小，NO在很低的濃度下，等 式就已經(jīng)達(dá)到了平衡，就算增加氮?dú)馀c氧氣的濃度，或者增加空氣與燃料的停留 時(shí)間，NO的增加

5、也非常有限，隨溫度升高氮氧化物迅速增加，溫度在15001 附近變化時(shí)，溫度增1001,反應(yīng)速度將增67倍。宙圖曲叮項(xiàng)fhn溫度對(duì)格力蟲醐氏的 生我影啊很大：幾乎不產(chǎn)生岫（以k開始,此時(shí)產(chǎn)出速度FS1L度變化不太1JW-CIU-L產(chǎn)出度。壽廈DDAmtn上劇*型NOe占時(shí)眼生肯& :的持*過剩的空氣/氧氣濃度：氧氣濃度越高，NOx的生成量就越大;以及空氣與燃 料的混合時(shí)間：停留時(shí)間越長(zhǎng)，NOx的生成量就越大。這兩點(diǎn)也是熱力型NOx 產(chǎn)生的影響因素。快速型NOx :在碳?xì)浠衔锶紵龝r(shí)會(huì)分解出大量的CH , CH2 , CH3和C2 等離子團(tuán)，它們會(huì)破壞燃燒空氣中N2分子的鍵而反應(yīng)生成HCN，CN等

6、，然 后再被氧化成NOx，在三種途徑中，快速型NOx所占比例不到5%。這是一張氮氧化物產(chǎn)生濃度、爐膛溫度以及對(duì)應(yīng)產(chǎn)生類型的關(guān)系圖，燃料型 與快速型產(chǎn)生量會(huì)隨溫度逐步增加，受溫度影響不大，而熱力型NOx在溫度超 過1400攝氏度左右時(shí)，其產(chǎn)生量急劇上升，受溫度影響劇烈。* （玲氮氧化物怎么減？上面介紹了氮氧化物的產(chǎn)生原理，氮氧化物減排，其實(shí)也是從產(chǎn)生原理出發(fā)， 控制氮氧化物產(chǎn)生的條件，例如：改變?nèi)剂戏N類、控制燃燒溫度、控制氧含量等， 總的來說企業(yè)可以通過以下幾種方式實(shí)現(xiàn)：燃燒前：使用優(yōu)質(zhì)燃料，減少燃料中的含氮量；燃燒中：使用低氮燃燒技術(shù)，控制燃燒溫度、氧量與時(shí)間，主要方法包括純 氧燃燒，控溫技術(shù)

7、（空氣分級(jí)、燃料分級(jí)、分散燃燒、煙氣內(nèi)循環(huán)、煙氣外循環(huán)、 空冷、水冷等）；超低、(隊(duì)燃燒器控制火焰局部高溫，同時(shí)提高火焰輻射率?？烧{(diào)節(jié)式的燃燒器煙氣內(nèi)循環(huán)(I-EGR)結(jié)構(gòu)可調(diào)節(jié)的分級(jí)風(fēng)配比與燃燒器負(fù)荷調(diào)節(jié)匹配。燃燒后：在煙氣排放后增加處理裝置，如尾部煙氣脫硝技術(shù)(SNCR,SCR), AO干法脫硫脫硝協(xié)同技術(shù)，生物質(zhì)藻類捕獲技術(shù)等。低氮燃燒改造技術(shù)：1分級(jí)燃燒+煙氣外部再循環(huán)(FGR)從鍋爐尾部煙室、煙道引部分煙氣回流入燃燒器，與助燃空氣摻混，再次參 與燃燒，從而降低燃燒過程中的N2與O2濃度，并且煙氣中已經(jīng)產(chǎn)生的NOx 會(huì)對(duì)再燃燒時(shí)NOx產(chǎn)生有一定的抑制作用，完成改造后，在CO達(dá)標(biāo)，氧氣濃

8、 度約為3.5%時(shí)，最終達(dá)到NOx排放30 50mg/Nm3。但此類安裝需假裝外 循環(huán)煙道，燃燒器也需要考慮耐溫。2分級(jí)燃燒+煙氣內(nèi)部再循環(huán)(FIR)燃燒器噴口混合燃料氣射流形成的文丘里現(xiàn)象，使燃燒頭部出現(xiàn)負(fù)壓區(qū)，從 而直接吸入爐膛內(nèi)煙氣，形成爐膛內(nèi)部煙氣再循環(huán)，吸入煙氣同時(shí)也吸入部分助 燃空氣，在燃燒器噴口前部與燃料部分預(yù)混合，部分預(yù)混合保證了燃燒不會(huì)出現(xiàn) 回火。雖然采用的是部分預(yù)混合以及煙氣循環(huán)量控制精度不如煙氣外部循環(huán)，但 采用兩種技術(shù)的結(jié)合，確保了燃燒的低氮排放要求。這種技術(shù)對(duì)爐膛尺寸要求較 高，改造項(xiàng)目中一般不適用。3表面燃燒由燃燒器實(shí)現(xiàn)燃料在燃燒反應(yīng)之前，與助燃空氣進(jìn)行預(yù)混合，燃料

9、噴出后， 在燃燒頭前部表面燃燒盤上快速燃燒，可以加快O2與燃料的燃燒反應(yīng)速度，從 而降低高溫時(shí)NOx的生成量，同時(shí)遏制O與N的反應(yīng)。表面燃燒有以下幾個(gè)缺點(diǎn)：氣體燃料與助燃?xì)怏w預(yù)混，危險(xiǎn)性較高;為防止回 火和降低調(diào)整混合率難度，燃燒器需附加其他技措設(shè)計(jì)，從而對(duì)燃燒器使用壽命 有所影響;表面燃燒網(wǎng)有一定的使用壽命，需要較多的運(yùn)行維護(hù)(過濾器清洗，金 屬纖維網(wǎng)檢查維護(hù))維護(hù)費(fèi)用會(huì)增加。末端治9（煙氣脫硝技術(shù)）1選擇性催化還原法（SCR ）:在高溫?zé)煔猓?00-425C,低溫催化200C以上）通過催化劑時(shí)噴入氨，將煙氣中的NOx還原為N22非選擇性催化還原法（SNCR）:在高溫?zé)煔猓?701100C）

10、中噴入氨水或尿 素液。燃?xì)忮仩t排放煙氣溫度一般在150至250C，不能滿足SCR和SNCR對(duì)煙 氣溫度的要求，需增加熱源使熱煙氣升溫后才可使用，使得投入和運(yùn)行成本都比 較高。3重金屬催化還原法：需要在一定溫度要求（大于250C）的煙道內(nèi)安裝，但 工業(yè)和采暖鍋爐負(fù)荷波動(dòng)大，溫度不穩(wěn)定影響脫硝效果。4臭氧氧化-吸收脫硝法：使用臭氧將NO和NO2氧化為極易溶的N2O5， 通過濕式洗滌轉(zhuǎn)化為HNO3。由于對(duì)溫度沒有要求，易于控制，處理后排放煙 氣干凈，是工業(yè)或采暖鍋爐最為適合。詆鐸性非催化還原（SNCR脫明L iSWttOfltSCR9ttHi2法電子*r國(guó)內(nèi)仲如遍用此廢木| L活性焦法31法ISBSft ,沒管投資礦桃效至-豈割學(xué)粕海占對(duì)于上海燃油燃?xì)忮仩t的推薦治理方法有：中小燃油鍋爐升級(jí)改造，鼓勵(lì)實(shí)施油改氣”，油改電”，沒有條件的實(shí) 施低氮燃