NOx影响因素分析及控制措施概要
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3、快速型NOx 当碳氢化合物燃料过浓燃烧时,在反应区附近会快速生成
NOx,它是燃料燃烧时产生的烃(CH)等撞击空气中的氮分子生成 的CN、HCN等再被氧化而来。快速型NOx受温度影响不大,在流化 床锅炉燃烧条件下,一般不考虑快速型NOx。
【NOx影响因素及控制措施】
二、NOx影响因素分析
燃料的氮含量
S/N比会影响到各自的排放水平,因为S和N氧化时会相互竞争, 故SO2排放量越高,NOx排放量越低
当风不分级时,降低过量空气系数,在一定程度上可限制反应区内的氧浓度,因而,对热力型 NOx和燃料型NOx的生成都有一定的控制作用,但是CO浓度会增加,燃烧效率会下降
当风分级时,一次风量的减少、二次风量的增加,N被氧化的速度下降,NOx排放量也随之下降
热力型是由空气中的氮气高温氧化而成。的生成与氧原子的存在成正 比,反应速度随温度的升高而加速,当煤粉炉中的温度升至1600℃时,热 力型可占到炉内总量的25%-30%,热力型NOx中绝大部分是NO,在床温在 1350℃以下时,几乎没有热力型NOx的生成。 2、燃料型NOx
煤中氮的主要存在形式是碳氢化合物结合成氮的环状或链状 化台物(芳香杂环氮化物、砒啶和砒咯及其衍生物)氧化形成, 燃料型NOx是循环流化床中生成NOx的主要部分,含量常超过95%。
仪表校准 12月5日,联系雪迪龙厂家,对1#在线 监测分析仪进行校准、气路检查、排除由于 仪表测量的不准确造成NOx测量值偏大。
仪表参数设定
12月5日,联系雪迪龙厂家,对1#在线 监测分析仪出厂参数进行检查核对,防止返 厂检修回的分析仪内部参数设置问题造成 NOx测量值偏大。
|
【NO源自文库影响因素及控制措施】
脱硫剂的影响
为了提高脱硫效率,在循环流化床锅炉 运行的中需要投入更多的石灰石,以提 高钙硫摩尔比,但研究表明,富余的CaO 是燃料氮转化为NO的强催化剂,因此脱 硫剂的投入最终将增加NOx的排放。
计划采取的措施
根据SO2排放浓度,在确保SO2排放浓度控制 在200mg/m³前提下,适当降低石灰石粉投机 量。计划进行效果试验。
结论:煤质因素造成NOx排放浓度变化。
1#系统改造试验后数据 NOx排放 浓度为
124.63mg/m³
1#系统近期运行数据数据 NOx排放 浓度为
212.50mg/m³
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【NOx影响因素及控制措施】
二、NOx影响因素(二)煤质特性
燃料型NOx是占循环流化床生成NOx的主要部分, 大约占90%左右。而煤质特性影响NOx生成量的原因 有以下三点: 1、燃料中氮的含量;燃料中氮含量越高,NOx生成 量越大。 2、燃料中氮的存在形式;以胺形态存在于煤中的 燃料氮在燃烧过程中主要生成NO;以芳香环形式存 在的燃料氮在挥发分燃烧过程中主要生成N2O。 3、燃料挥发分中各元素。O/N比越大,NOx排放量越 高;H/C比越高,则NO越难于被还原,故NOx排放量也 越高;S/N比会影响到各自的排放水平,因为S和N氧 化时会相互竞争,故SO2排放量越高,NOx排放量越低。
非法(选SN择CR性)催化还原效率高,操作费用低,技术已工业化
温度控制较难,氨气泄漏可能造成二次污染
光催化
反应条件温和、能耗低、二次污染少
TiO2对高浓度NOX的脱除效低,有有害中间产 物产生
不产生废水,回收副产物NH4NO3可作氮肥加以 电子束或电晕放电 利用,能同时脱除SO2和NOx,且具有较高的脱能耗高,可产生X射线对人身体产生危害
脱硫剂
富余的CaO作为强催化剂会强化燃料氮的氧化速度,使NO的生成速度增加(大) 富余的CaO和CaS作为催化剂强化CO还原NO (小)
床温
提高床温将导致NOx排放升高和N2O排放降低
床压
在锅炉高负荷和高床料含碳量的情况下, NOx的排放量大为降低
|
【NOx影响因素及控制措施】
二、NOx影响因素(一)仪表准确性
计划采取的措施
根据目前床温情况,计划适当降低床温,观察NOx的排 放浓度,找出控制NOx的最佳点。运行床温控制还受负 荷及燃烧效率的制约。值得注意的是,在最佳脱硫温度 850℃左右时,燃料氮向N2O转化率却最高。
目前床温情况
1#炉床温情况
1#炉床温情况
|
【NOx影响因素及控制措施】
三、NOx控制措施三(脱硫剂投加量)
二、NOx影响因素(二)煤质特性
+1.14
给料 机转 速平 均值
28.99 30.13
试验 后
现阶 段
在给料机平均转速(给料量)基本相同 的情况下,在改造后一个阶段内燃用煤质含 硫量为1.853%的煤种时,NOx排放浓度平均 值为124.63mg/m³;在现阶段燃用煤质含硫 量为1.85%的煤种时,NOx排放浓度平均值为 212.50 mg/m³ 。
燃料中氮含量越高,NOx生成量越大
NOx 排放 浓度 超标
燃料特性
过量空 气系数
燃料中氮存在形式
以胺形态存在于煤中的燃料氮在燃烧过程中主要生成NO 以芳香环形式存在的燃料氮在挥发分燃烧过程中主要生成N2O
O/N比越大,NOx排放量越高
燃料挥发分中各元素
H/C比越高,则NO越难于被还原,故NOx排放量也越高
|
【NOx影响因素及控制措施】
三、NOx控制措施一(调整一、二次风配比)
一、二次风配比对NOx的影响 热电厂锅炉为循环流化床锅炉,燃烧方式为分级 燃烧,以二次风送入点为界,使上不形成富氧燃烧区, 下部形成富燃料区,这样在还原性气氛中可抑制氮氧 化物的生成。过量空气系数降低时,NOx排放将会下 降。当过量空气系数一定时,二次风率增大,一次风 率相应减少,NOx生成量也随之下降,并在某一分配 下达到最低点。同时,实施了分级燃烧,SO2和CO排 放也会不同程度的下降。
计划采取的措施
重新调整一、二次风配比,适当降低一次风量,提高 二次风量。由于为降低稀相区磨损,曾经做过类似的 工作,且床压进行了上调,因此,此项措施存在一定 的局限性,调整空间不大。
目前配风情况
1#炉配比情况
2#炉配比情况
|
【NOx影响因素及控制措施】
三、NOx控制措施二(调整床温)
床温对NOx的影响 运行床温降低时,NOx排放降低,而N2O排放上升,这 就意味着通过降低床温来控制NOx的排放会导致N2O的 升高。有资料表明,在脱硫温度在850℃时,N2O的转 化率最高,此时N2O排放浓度可达200-250ppm,床温进 一步升高, N2O的排放浓度将大大减少。
• 中盐吉兰泰盐化集团有限公司热电厂
NOx影响因素及控制措施
【生产管理室 安全环保室】
2014年12月23日
|
【NOx影响因素及控制措施】
一、NOx生成机理
煤燃烧过程中产生的氮氧化物NOx主要是NO和NO2,此外还有N2O。在生成的氮氧化物中,NO占90%以上, NO2占5%~10%,而N2O只占1%左右。 1、热力型NOx
除率
管道喷射
设低系备统简简单单、,占运地行少可、靠易于老厂改造,运行费用吸收剂利用率低,脱除效率低
循环流化床联合脱 氮
吸收剂利用率高,能同时脱除SO2和NOx,且具 有较高的脱除率
尚未工业化,许多实际问题还未解决
|
要判断是由于上述那个因素造成NOx升高, 必须进行入炉煤元素全分析后。每年内蒙古电科 院免费为我厂入厂煤进行一次元素分析,下半年 入厂煤还未安排送检。
煤质检验报告 技术监督服务协议
|
【NOx影响因素及控制措施】
二、NOx影响因素(三)系统改造石灰石用量因素
2#系统改造前后参数对比
2#系统改造前燃用低硫煤
|
【NOx影响因素及控制措施】
四、NOx控制技术考察
技术交流 咨询电科院环保所所长关于我厂NOx超标问题,祁所回复近期将派技术人员现场诊断。
各种降低NOx排放技术比较
热电厂前期对各种降低NOx排放技术进行资料查找对比:
工艺
优点
缺点
择性催 (SCR)
化
还原
法脱除效率高,被认为是最好的固定源脱硝技术
投资和操作费用大,还原剂的泄漏也是问题
脱硫系统改造前后对比
脱硫系统改造前后排放浓度平均值 改造后严格 执行新标准
|
【NOx影响因素及控制措施】
三、NOx控制措施四(找出控制临界点)
入炉煤含硫量与NOx排放浓度线性关系图
NOx=73.535*S%+91.05
入炉煤含硫量与NOx排放浓度线性关系暂时还未明确找出,暂时将2#脱硫系统改造后,根据 燃用煤质的不同(低硫煤—高硫煤),煤质含硫量有0.82变为1.68%,NOx排放浓度由 152.99mg/m³升高至216.23mg/m³,将上述两指标上下限作为曲线终点得上线性关系图。发现在 NOx排放浓度控制在200mg/m³,煤质含硫量指标为1.482%。
-26.54 mg/m³
39.23 mg/m³
2#炉改造期间(燃用低硫煤期间),维 持煤质稳定的情况下,在投入改造后系统后, SO2排放浓度减低26.54mg/m³, NOx排放浓 度升高39.23mg/m³。
结论:石灰石用量造成NOx排放浓度变 化。
2#系统改造后燃用低硫煤 NOx排放 浓度为
212.50mg/m³
NOx,它是燃料燃烧时产生的烃(CH)等撞击空气中的氮分子生成 的CN、HCN等再被氧化而来。快速型NOx受温度影响不大,在流化 床锅炉燃烧条件下,一般不考虑快速型NOx。
【NOx影响因素及控制措施】
二、NOx影响因素分析
燃料的氮含量
S/N比会影响到各自的排放水平,因为S和N氧化时会相互竞争, 故SO2排放量越高,NOx排放量越低
当风不分级时,降低过量空气系数,在一定程度上可限制反应区内的氧浓度,因而,对热力型 NOx和燃料型NOx的生成都有一定的控制作用,但是CO浓度会增加,燃烧效率会下降
当风分级时,一次风量的减少、二次风量的增加,N被氧化的速度下降,NOx排放量也随之下降
热力型是由空气中的氮气高温氧化而成。的生成与氧原子的存在成正 比,反应速度随温度的升高而加速,当煤粉炉中的温度升至1600℃时,热 力型可占到炉内总量的25%-30%,热力型NOx中绝大部分是NO,在床温在 1350℃以下时,几乎没有热力型NOx的生成。 2、燃料型NOx
煤中氮的主要存在形式是碳氢化合物结合成氮的环状或链状 化台物(芳香杂环氮化物、砒啶和砒咯及其衍生物)氧化形成, 燃料型NOx是循环流化床中生成NOx的主要部分,含量常超过95%。
仪表校准 12月5日,联系雪迪龙厂家,对1#在线 监测分析仪进行校准、气路检查、排除由于 仪表测量的不准确造成NOx测量值偏大。
仪表参数设定
12月5日,联系雪迪龙厂家,对1#在线 监测分析仪出厂参数进行检查核对,防止返 厂检修回的分析仪内部参数设置问题造成 NOx测量值偏大。
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【NO源自文库影响因素及控制措施】
脱硫剂的影响
为了提高脱硫效率,在循环流化床锅炉 运行的中需要投入更多的石灰石,以提 高钙硫摩尔比,但研究表明,富余的CaO 是燃料氮转化为NO的强催化剂,因此脱 硫剂的投入最终将增加NOx的排放。
计划采取的措施
根据SO2排放浓度,在确保SO2排放浓度控制 在200mg/m³前提下,适当降低石灰石粉投机 量。计划进行效果试验。
结论:煤质因素造成NOx排放浓度变化。
1#系统改造试验后数据 NOx排放 浓度为
124.63mg/m³
1#系统近期运行数据数据 NOx排放 浓度为
212.50mg/m³
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【NOx影响因素及控制措施】
二、NOx影响因素(二)煤质特性
燃料型NOx是占循环流化床生成NOx的主要部分, 大约占90%左右。而煤质特性影响NOx生成量的原因 有以下三点: 1、燃料中氮的含量;燃料中氮含量越高,NOx生成 量越大。 2、燃料中氮的存在形式;以胺形态存在于煤中的 燃料氮在燃烧过程中主要生成NO;以芳香环形式存 在的燃料氮在挥发分燃烧过程中主要生成N2O。 3、燃料挥发分中各元素。O/N比越大,NOx排放量越 高;H/C比越高,则NO越难于被还原,故NOx排放量也 越高;S/N比会影响到各自的排放水平,因为S和N氧 化时会相互竞争,故SO2排放量越高,NOx排放量越低。
非法(选SN择CR性)催化还原效率高,操作费用低,技术已工业化
温度控制较难,氨气泄漏可能造成二次污染
光催化
反应条件温和、能耗低、二次污染少
TiO2对高浓度NOX的脱除效低,有有害中间产 物产生
不产生废水,回收副产物NH4NO3可作氮肥加以 电子束或电晕放电 利用,能同时脱除SO2和NOx,且具有较高的脱能耗高,可产生X射线对人身体产生危害
脱硫剂
富余的CaO作为强催化剂会强化燃料氮的氧化速度,使NO的生成速度增加(大) 富余的CaO和CaS作为催化剂强化CO还原NO (小)
床温
提高床温将导致NOx排放升高和N2O排放降低
床压
在锅炉高负荷和高床料含碳量的情况下, NOx的排放量大为降低
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【NOx影响因素及控制措施】
二、NOx影响因素(一)仪表准确性
计划采取的措施
根据目前床温情况,计划适当降低床温,观察NOx的排 放浓度,找出控制NOx的最佳点。运行床温控制还受负 荷及燃烧效率的制约。值得注意的是,在最佳脱硫温度 850℃左右时,燃料氮向N2O转化率却最高。
目前床温情况
1#炉床温情况
1#炉床温情况
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【NOx影响因素及控制措施】
三、NOx控制措施三(脱硫剂投加量)
二、NOx影响因素(二)煤质特性
+1.14
给料 机转 速平 均值
28.99 30.13
试验 后
现阶 段
在给料机平均转速(给料量)基本相同 的情况下,在改造后一个阶段内燃用煤质含 硫量为1.853%的煤种时,NOx排放浓度平均 值为124.63mg/m³;在现阶段燃用煤质含硫 量为1.85%的煤种时,NOx排放浓度平均值为 212.50 mg/m³ 。
燃料中氮含量越高,NOx生成量越大
NOx 排放 浓度 超标
燃料特性
过量空 气系数
燃料中氮存在形式
以胺形态存在于煤中的燃料氮在燃烧过程中主要生成NO 以芳香环形式存在的燃料氮在挥发分燃烧过程中主要生成N2O
O/N比越大,NOx排放量越高
燃料挥发分中各元素
H/C比越高,则NO越难于被还原,故NOx排放量也越高
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【NOx影响因素及控制措施】
三、NOx控制措施一(调整一、二次风配比)
一、二次风配比对NOx的影响 热电厂锅炉为循环流化床锅炉,燃烧方式为分级 燃烧,以二次风送入点为界,使上不形成富氧燃烧区, 下部形成富燃料区,这样在还原性气氛中可抑制氮氧 化物的生成。过量空气系数降低时,NOx排放将会下 降。当过量空气系数一定时,二次风率增大,一次风 率相应减少,NOx生成量也随之下降,并在某一分配 下达到最低点。同时,实施了分级燃烧,SO2和CO排 放也会不同程度的下降。
计划采取的措施
重新调整一、二次风配比,适当降低一次风量,提高 二次风量。由于为降低稀相区磨损,曾经做过类似的 工作,且床压进行了上调,因此,此项措施存在一定 的局限性,调整空间不大。
目前配风情况
1#炉配比情况
2#炉配比情况
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【NOx影响因素及控制措施】
三、NOx控制措施二(调整床温)
床温对NOx的影响 运行床温降低时,NOx排放降低,而N2O排放上升,这 就意味着通过降低床温来控制NOx的排放会导致N2O的 升高。有资料表明,在脱硫温度在850℃时,N2O的转 化率最高,此时N2O排放浓度可达200-250ppm,床温进 一步升高, N2O的排放浓度将大大减少。
• 中盐吉兰泰盐化集团有限公司热电厂
NOx影响因素及控制措施
【生产管理室 安全环保室】
2014年12月23日
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【NOx影响因素及控制措施】
一、NOx生成机理
煤燃烧过程中产生的氮氧化物NOx主要是NO和NO2,此外还有N2O。在生成的氮氧化物中,NO占90%以上, NO2占5%~10%,而N2O只占1%左右。 1、热力型NOx
除率
管道喷射
设低系备统简简单单、,占运地行少可、靠易于老厂改造,运行费用吸收剂利用率低,脱除效率低
循环流化床联合脱 氮
吸收剂利用率高,能同时脱除SO2和NOx,且具 有较高的脱除率
尚未工业化,许多实际问题还未解决
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要判断是由于上述那个因素造成NOx升高, 必须进行入炉煤元素全分析后。每年内蒙古电科 院免费为我厂入厂煤进行一次元素分析,下半年 入厂煤还未安排送检。
煤质检验报告 技术监督服务协议
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【NOx影响因素及控制措施】
二、NOx影响因素(三)系统改造石灰石用量因素
2#系统改造前后参数对比
2#系统改造前燃用低硫煤
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【NOx影响因素及控制措施】
四、NOx控制技术考察
技术交流 咨询电科院环保所所长关于我厂NOx超标问题,祁所回复近期将派技术人员现场诊断。
各种降低NOx排放技术比较
热电厂前期对各种降低NOx排放技术进行资料查找对比:
工艺
优点
缺点
择性催 (SCR)
化
还原
法脱除效率高,被认为是最好的固定源脱硝技术
投资和操作费用大,还原剂的泄漏也是问题
脱硫系统改造前后对比
脱硫系统改造前后排放浓度平均值 改造后严格 执行新标准
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【NOx影响因素及控制措施】
三、NOx控制措施四(找出控制临界点)
入炉煤含硫量与NOx排放浓度线性关系图
NOx=73.535*S%+91.05
入炉煤含硫量与NOx排放浓度线性关系暂时还未明确找出,暂时将2#脱硫系统改造后,根据 燃用煤质的不同(低硫煤—高硫煤),煤质含硫量有0.82变为1.68%,NOx排放浓度由 152.99mg/m³升高至216.23mg/m³,将上述两指标上下限作为曲线终点得上线性关系图。发现在 NOx排放浓度控制在200mg/m³,煤质含硫量指标为1.482%。
-26.54 mg/m³
39.23 mg/m³
2#炉改造期间(燃用低硫煤期间),维 持煤质稳定的情况下,在投入改造后系统后, SO2排放浓度减低26.54mg/m³, NOx排放浓 度升高39.23mg/m³。
结论:石灰石用量造成NOx排放浓度变 化。
2#系统改造后燃用低硫煤 NOx排放 浓度为
212.50mg/m³