降低烟气氮氧化物技术.doc

【降低烟气氮氧化物技术】 氮氧化物（NOx）是环境污染的主要元凶之一，其在酸雨形成和光化学烟雾中扮演关键角色，同时也加速了臭氧层的损耗。中国国标GB 31573-2015对无机化学工业烟气中的氮氧化物排放设定了严格标准，例如镍铁等重金属行业的最高排放量为200mg/m^3。厦门市执行的地方标准DB 35323-2011同样设定为200mg/m^3，但宁德地区的具体标准未提及。 氮氧化物主要源于两个过程：一是空气中氮气在高温下的氧化，二是燃料中含氮化合物在燃烧过程中的热分解氧化。尤其是煤粉燃烧时，约60%至80%的氮氧化物是由燃烧型NOx构成，挥发分燃烧产生的NOx占比更大。挥发分的NOx转化率与氧气浓度的平方成正比，且随着火焰温度升高，转化量也会增加。 **选用洗选煤作为降低氮氧化物的策略** 1. **煤炭洗选**：洗选煤能有效降低煤中50%至80%的灰分、30%至40%的全硫，从而减少烟尘、SO2和NOx的排放。每处理1亿t动力煤，可减排约60至70万t SO2，并节省大量矸石。 2. **提高热效率**：研究显示，工业锅炉和窑炉使用洗选煤，热效率可提升3%至8%。 表（1）展示了工厂使用的不同种类烟煤成分，挥发分平均含量为29.5%，灰分15.8%，全硫0.7%。对比表（2）中的洗选煤，挥发分降低到9.37%，灰分降至12%，全硫0.52%。较低的挥发分和灰分含量意味着洗选煤在燃烧时产生的氮氧化物和硫化物较少，同时其热值不减反增。 **改进燃烧技术** 1. **选择低氮燃料**：通过脱氮处理，降低燃料中的氮含量。 2. **降低空气过剩系数**：减少过剩空气以降低燃烧区域的氧浓度，进而减少NOx生成。 3. **控制温度峰值**：在低过剩空气条件下，降低燃烧温度峰值，减少“热反应NO”的生成。 4. **延长燃烧时间**：在氧浓度较低的条件下，延长燃料在火焰前沿和反应区的停留时间，以降低氮氧化物的生成。 **第一代低氮氧燃烧技术** 1. **低过剩空气燃烧**：这是通过优化燃烧条件来减少NOx排放的简便方法，不过实际操作中，如燃煤锅炉，由于各种限制，过剩空气系数的调整范围有限。 这些技术和策略的实施对于实现更环保的燃烧过程，减少对环境的影响至关重要，同时也符合国家和地方的环保法规要求。通过选用合适的燃料，改进燃烧工艺，我们可以显著降低烟气中的氮氧化物排放，从而为保护大气环境做出贡献。