煤粉炉氮氧化物排放控制优化研究
煤粉燃烧工业锅炉烟气污染物排放控制研究
煤粉燃烧工业锅炉烟气污染物排放控制研究随着气候变化和环境污染成为全球关注的焦点,煤粉燃烧工业锅炉烟气污染物排放控制的研究日益成为当今科研领域的重要课题。
煤炭作为主要的能源来源,燃烧过程中产生的烟尘、硫氧化物和氮氧化物等污染物的排放对环境和人类健康造成了严重威胁,因此,探索有效的控制方法势在必行。
一、煤粉燃烧工业锅炉烟气污染物的生成机理在煤粉燃烧过程中,烟气污染物的生成主要源于燃烧过程中煤中的挥发分的裂解和转化。
煤中的有机质经过高温燃烧,由于氧化速率的差异,产生大量的一氧化碳、可燃有机物和氮氧化物。
同时,煤中的硫、氮等元素在燃烧过程中也会发生氧化反应,产生二氧化硫和氮氧化物。
这些污染物经过复杂的反应和迁移过程,最终形成煤粉燃烧工业锅炉烟气中的主要污染物。
二、煤粉燃烧工业锅炉烟气污染物排放控制方法为了减少煤粉燃烧工业锅炉烟气中的污染物排放,科学家们提出了一系列的控制方法,包括物理方法、化学方法和生物方法。
首先,物理方法主要包括机械过滤、电除尘和湿式除尘等技术。
机械过滤通过安装过滤器来截留烟尘颗粒,适用于较大颗粒的过滤。
电除尘则是利用电场力将烟尘带电并移除的方法,适用于中小颗粒的过滤。
湿式除尘则通过水的洗涤作用将烟气中的颗粒物去除,适用于细颗粒的过滤。
其次,化学方法主要包括烟气脱硫和脱硝技术。
烟气脱硫常采用石灰石石膏法、海水法和碱法等方法,通过加入碱性物质与烟气中的二氧化硫反应,将其转化为硫酸盐并固化。
脱硝技术则是利用还原剂或催化剂将烟气中的氮氧化物还原成氮气或氨,减少氮氧化物的排放。
最后,生物方法主要包括植物吸附和微生物处理等技术。
植物吸附通过种植特定的植物来吸附烟气中的污染物,减少其排放。
微生物处理则是通过利用特定的微生物将光化学反应中产生的有机污染物分解为无害物质,实现烟气净化。
三、煤粉燃烧工业锅炉烟气污染物排放控制技术的应用与进展煤粉燃烧工业锅炉烟气污染物排放控制技术的应用已取得了一定的进展。
燃煤锅炉降低NOx排放控制技术探讨
燃煤锅炉降低NOx排放控制技术探讨摘要:氮氧化物是燃煤电站锅炉排放的大气污染物之一。
通过研究低NOx排放控制技术,论述了锅炉烟气净化、低NOx燃烧技术措施,是实现降低NOx污染物排放的可靠保证。
关键词:氮氧化物煤粉锅炉低NOx燃烧调整0引言近年来,氮氧化物的危害已经越来越受到人们的关注,治理氮氧化物污染已是大势所趋。
燃煤锅炉燃烧过程中产生的氮氧化物严重地危害了生态环境,成为电站锅炉烟气污染物主要控制指标之一。
煤燃烧生成的氮氧化物主要包括NO、NO2、N2O3、N2O4、N2O5等几种,统称为NOx。
通常燃烧情况下,氮氧化物中NO占有90%以上,其毒性很大,极易和动物血液中的血色素结合,造成血液缺氧而引起中枢神经麻痹。
另外NO2占5%至10%,是由NO氧化生成的,对呼吸器官粘膜有强烈的刺激作用,尤其对肺部,其毒性较SO2和NO都强。
经紫外线照射和与排烟中的碳氢化合物接触,NO2会生产一种浅蓝色的有毒光化学烟雾。
光化学烟雾对人的眼、鼻、心、肝、肺造血组织等均具有强烈的刺激和损害作用。
燃烧过程中NOx的产生机理一般分为如下三种:第一种是热力型NOx。
燃烧时,空气中氮在高温下氧化产生,其生成过程是一个不分支连锁反应。
当T1500℃时,T每增加100℃,反应速率增大6-7倍。
第二种是瞬时反应型(快速型) NOx。
碳氢化合物燃料在浓度过高时燃烧,分解生成的CH自由基可以和空气中氮气反应生成HCN和N,再进一步与氧气作用而生成,其形成时间只需要60ms,所生成的与炉膛压力0.5次方成正比,与温度的关系不大。
第三种是燃料型NOx。
由燃料中氮化合物在燃烧中氧化而成。
燃料中氮的热分解温度低于煤粉燃烧温度,在600℃到800℃时就会生成燃料型,在煤粉燃烧NOx产物中占60-80%。
目前,世界上降低燃煤锅炉燃烧产生NOx的措施分为两类,即烟气净化技术和低NOx燃烧技术。
在我国,烟气净化技术的投资虽然相对较高,但脱除NOx的效率很高,面对日益严格的环保排放标准,增加烟气净化装置是势在必行;低NOx 燃烧技术则能在不显著增加成本的情况下降低NOx浓度,达到降低净化装置运行费用的目的,值得大力推广应用。
高效煤粉工业锅炉采用低NOx燃烧技术的研究
高效煤粉工业锅炉采用低NOx燃烧技术的研究摘要:高效煤粉工业锅炉在能源领域扮演着重要角色,然而,其排放的氮氧化物(NOx)对环境和人类健康造成了负面影响。
因此,采用低NOx燃烧技术是迫切需要的。
本文调查了当前煤粉工业锅炉低NOx燃烧技术的研究现状,并提出了一些改进意见和建议。
引言:随着煤炭资源的日益枯竭和环境问题的日益突出,高效煤粉工业锅炉作为一种能效高且广泛应用的燃烧设备备受关注。
然而,锅炉燃烧过程中产生的氮氧化物对大气环境和人体健康造成不可忽视的影响,因此,减少煤粉工业锅炉NOx排放已成为迫切需求。
一、研究背景:1. 高效煤粉工业锅炉的意义高效煤粉工业锅炉凭借其高效节能和灵活运行的特点,在工业领域扮演着不可替代的角色。
它能够利用煤粉作为燃料,在高温下将煤粉燃烧成高温气体,产生蒸汽驱动发电机组发电,从而满足工业用电的需求。
2. NOx排放的环境和健康影响NOx排放是煤粉工业锅炉燃烧过程不可避免的产物。
它对大气环境产生负面影响,包括酸雨的形成、光化学烟雾的生成等。
另外,NOx还与呼吸道疾病等人体健康问题密切相关,威胁着公众的生活质量和健康。
二、高效煤粉工业锅炉低NOx燃烧技术的研究现状:1. 返燃及水喷雾技术返燃技术是一种将一部分烟气通过辅助燃烧器再次引入炉膛进行燃烧的方法,有效降低了锅炉中的氧浓度,抑制了燃烧产物中氮氧化物的生成。
水喷雾技术则是通过向锅炉炉膛中喷入细小的水滴,以达到降低燃烧温度和抑制NOx生成的目的。
2. 燃烧器改进和优化通过改进和优化煤粉工业锅炉的燃烧器结构,能够实现燃烧过程的更充分和均匀,提高煤粉的可燃性和燃烧效率,减少火焰温度高峰区域的形成,从而抑制NOx的生成。
3. 引入SNCR技术选择性催化还原技术(SNCR)是一种通过引入还原剂进行催化反应,将NOx还原为无害氮气的技术。
通过在煤粉工业锅炉中引入适当的SNCR系统,可以有效降低NOx排放。
三、改进建议:1. 推广低NOx燃烧技术政府和相关企业应加大对低NOx燃烧技术的推广力度,鼓励企业投资和应用该技术,减少燃煤工业锅炉NOx排放。
降低煤粉燃烧过程中NOX生成的研究
降低煤粉燃烧过程中NOX生成的研究摘要:分析了煤粉燃烧生成NO X的3种机理,了降低NO X生成的措施,运用循环流化床(CFB)燃烧技术、空气分级燃烧技术、燃料分级燃烧技术、催化燃烧技术、烟气再循环燃烧技术,在综合各项降低NO X生成措施的基础上,提出了降低NO X生成较为理想的燃烧方法:在燃料分级的基础上加入催化剂。
关键词:煤粉燃烧;降低NO X生成;机理1引言近几年来,我国火电装机容量大幅度提高,燃煤量也随之上升。
煤炭作为一种化石燃料,在燃烧过程中形成的氮氧化物,如不及时控制处理,会与碳氢化合物在晴天阳光紫外线的作用下,形成一种浅蓝色的光化学烟雾,数日不散。
这既不利于人与自然的和谐发展,也与人类追求高质量的生活环境相违背。
脱除燃烧生成的NO X,目前有2种方法,一种就是在燃烧过程中除去NO X,另一种即在排除烟气时脱去其中的NO X。
从NO X的生成机理上,主要从燃烧过程中寻找相应的措施,并在前人经验的基础上,提出了比较理想的控制NO X燃烧技术。
2NO X生成机理煤作为一种化石能源,在数千年的形成过程中,它本身含有氮元素。
当煤作为一种燃料燃烧时遇到空气中的氧气,这些氮元素在不同的温度下与氧生成不同的氮氧化物,这些氮氧化物以NO、NO2、N2O、N2O5的形式存在,其中NO和NO2统称为NO X,NO X也是煤燃烧过程中的主要生成物,而NO在NO X中占到90%以上,NO2占5%~10%。
煤燃烧过程中,在生成NO X的过程中,同时也有NO X被还原成N2的化学反应生成,这些反应受温度以及燃料浓度的影响。
NO X 的生成主要有几个方面。
2.1热力型NO X的生成热力型NO X的生成是指助燃空气中的氮在1500℃以上的高温环境下遇到氧生成的氮氧化物,也称为温度型的NO X。
反应如下:N2+ONO+N,N+O2NO+O,N+OHNO+H.高温环境下总的反应方程式为:N2+O22NO,NO+12O2NO 2.热力型NO X生成预测式:=λ+1/2t式中,,,分别为相应组分NO,N2,O2的浓度;λ为反应速度常数,与温度成指数函数关系,随着温度的上升而急剧增大;t为时间。
煤粉燃烧器的节能减排技术研究及应用情况分析
煤粉燃烧器的节能减排技术研究及应用情况分析煤粉燃烧器是一种重要的燃烧设备,其能否高效地进行燃烧直接关系到煤粉锅炉的热效率和减排效果。
在当前节能减排的大背景下,煤粉燃烧器的节能减排技术研究和应用显得尤为重要。
本文将对煤粉燃烧器的节能减排技术进行深入研究,并分析其在实际应用中的情况。
一、煤粉燃烧器的节能技术研究1. 发展高效煤粉燃烧器技术为了提高煤粉燃烧器的热效率,研究人员不断探索新的技术途径。
其中,针对燃煤锅炉的低氮燃烧技术是目前较为成熟和广泛应用的一种技术措施。
该技术通过优化燃烧过程,减少燃烧产生的氮氧化物排放,有效降低对环境的污染,并提高热效率。
此外,采用先进的风口布置和煤气分布控制技术也可以进一步提高燃烧效率。
2. 发展可再生能源替代煤粉燃烧器为了减少煤粉燃烧过程中产生的二氧化碳排放,研究人员开始关注可再生能源的利用。
例如,将生物质、废弃物等可再生能源与煤粉混燃,可以有效减少煤炭燃烧过程中的碳排放量。
同时,这种混燃技术也利用了可再生能源的资源,实现资源的循环利用,具有显著的节能效果。
二、煤粉燃烧器的减排技术研究1. 燃烧过程的优化通过优化燃烧过程,可以降低污染物的排放量。
例如,采用低氧燃烧技术可以减少燃烧过程中的氮氧化物排放;采用预混燃烧技术可以实现煤粉与空气的充分混合,提高燃烧效率,减少固体颗粒物的排放。
2. 排放治理技术的应用为了进一步减少煤粉燃烧过程中的污染物排放量,研究人员开发了各种排放治理技术。
例如,采用脱硫、脱硝、脱重金属等技术可以减少硫氧化物、氮氧化物、重金属等有害物质的排放。
此外,还可以采用除尘设备进行固体颗粒物的去除,减少对环境的污染。
三、煤粉燃烧器节能减排技术在实际应用中的情况目前,煤粉燃烧器的节能减排技术已经在实际应用中取得了一定的成果。
例如,在一些大型电厂和工业锅炉中,采用了先进的煤粉燃烧器技术,能效显著提高,减排效果明显。
同时,一些煤炭生产企业也开始关注煤粉燃烧器的节能减排技术,通过引进和自主研发,逐步推广应用。
煤粉炉氮氧化物排放控制技术
使燃烧过程 同时达 到空气分级 和燃 料分 级的效果 , 最大 限度地抑 《 火电厂大气污染 物排放标准} ( G B 1 3 2 2 3 — 2 0 1 1 ) 规定 , 火 电厂 制炉膛 内 N O x 生成量 ,使 锅炉既能达到充分燃烧 ,又能达 到低 烟气 中氮氧化物排 放浓度 限值为 1 0 0 m  ̄ m。 。 降低 氮氧化物排放浓 N O x 排放水平 。 目前 , 主要 的低氮燃烧器有空气分级低氮旋流燃
态, 在初始燃烧 区形成的 N O x 将在该 区域还原生成氮气 , 以达 到 降低 N O x总体产生量的 目的。当然 , 为了保证 锅炉 内燃料完全燃 烧, 炉膛 内还 设 置 燃 尽 风 喷 口 , 以保 证 二 次 燃 料 的彻 底 燃 烧 。 2 . 2 . 2 低 氮 燃 烧 器 燃烧器是炉膛一个重要组成部分 , 燃料和空气主要都是通过 燃 烧 器 喷 入 炉 膛 进 行 燃烧 的 。根 据 N O x 产 生 机 理 以及 控 制 途 径 , 可 以通 过 合 理 设 计 燃 烧 器 结构 ,使 风煤 比 例 达 到 合 理 空 问 分 配 ,
度, 主要 通 过 炉 内燃 烧 控 制 及 炉 外 烟气 脱 硝 来 实 现 。目前 , 我 国对 烧 器 、 空气 / 燃 料 分 级 低 氮燃 烧 器 和角 置 直 流 低 氮 燃 烧 器 。 于 煤 粉 发 电锅 炉 , 最 普 遍 的 技 术 路 线 是 采 用 低 氮 燃 烧 技 术 和 烟 气 S C R) 脱硝 相结 合 的方 式 ,烟气脱 硝 主要 是采 用 选择 性催 化 还 原法 3烟 气脱硝 一 选择性 催化 还原 法 ( ( S C R) 。 3 . 1 S C R 法 脱 硝 原 理
4 NH3 + 2 NO2 + 02 = 3 N2 + 6 H2 0( 2 )
煤燃烧中氮氧化物生成机理及控制氮氧化物排放技术
硕611
1
1.NOX的生成机理 2.低NOX燃烧技术 2.低
2
1、概述 、 煤燃烧过程中产生的氮氧化物主要是一 氧化氮(NO)和二氧化物(NO2)这二者统 称为NOX。此外还有少量的氧化二氮(N2O) 产生。 在通常的燃烧温度下,煤燃烧生成的NOX 中,NO占90%以上,NO2占5~10%,而N2O 只占1%左右。 近年来随着燃煤流化床锅炉的发展,发 现流化床锅炉排出的N2O比煤粉炉排放的要 大得多,因此已引起人们对N2O问题的日益 3 重视。
8
9
燃料分级燃烧时所使用的二次燃料可 以是和一次燃料相同的燃料,例如煤粉炉 可以利用煤粉作为二次燃料。但目前煤粉 炉采用更多的是碳氢类气体或液体燃料作 为二次燃料。这是因为和空气分级燃烧相 比,燃料分级燃烧在炉膛内需要有三级燃 烧区,这使得燃料和烟气在再燃区内的停 留时间相对较短,所以二次燃料宜于选用 容易着火和燃烧的气体或液体燃料。
15
西安 交通大学 和武汉锅 炉厂开发 的空气分 级低NOX 级低 旋流燃烧 器 Nhomakorabea16
水平浓淡燃烧
背火侧(淡)
向火侧(浓) 煤粉、空气 混合物
调节风
调节器
浓缩器
变异煤粉浓度水平浓淡燃烧方式炉膛内流场示踪图
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垂直浓淡燃烧
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大速差低NOx燃烧器(清华)
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百叶窗浓淡燃烧技术(华中科技大学 百叶窗浓淡燃烧技术 华中科技大学) 华中科技大学
为了完成全部燃烧过程,完全燃烧所需的 其余空气则通过布置在主燃烧器上方的专 门空气喷口OFA(Over Fire Air)——称为 “燃尽风”喷口送入炉膛,与第一级燃烧 区在“贫氧燃烧”条件下所产成的烟气混 合,在α>1的条件下完成全部燃烧过程。 由于整个燃烧过程所需空气是分二级供入 炉内,使整个燃烧过程分为二级进行,故 称之为空气分级燃烧法。 根据实际经验,采用将顶层燃烧器改成 “火上风”喷口的方法,可以降低NOX的 排放15%—30% 。
氮氧化物产生与控制分析
氮氧化物产生与控制分析前言能源与环境是当今社会发展的两大问题,如何文明用能、合理用能已经成为人们越来越关注的话题。
在能源的利用中,矿物燃料的燃烧要排放出大量污染物。
例如,我国每年排入大气中的87%的SO2、68%的NOx和60%的粉尘均来自于煤的直接燃烧,因此,文明用能、合理用能,发展高效、低污染的清洁煤燃烧技术,降低NOx和SO2的排放量是当前亟待解决的问题。
循环流化床锅炉是最近二十年里发展起来的一种新型燃烧技术,它的主要特点在于燃料及脱硫剂经多次循环、反复地进行低温燃烧和脱硫反应,炉内湍流运动强烈。
它不但能达到90%的脱硫效率和与煤粉炉相近的燃烧效率,而且具有燃料适应性广、负荷调节性能好、灰渣易于综合利用等优点。
本文对循环流化床锅炉中的NOx生成机制进行深入研究,分析影响NOx浓度的因素,探讨控制NOx排放量的措施,为循环流化床锅炉的设计、运行提供参考。
1NOx的生成机制煤燃烧过程中产生的氮氧化物主要是一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2),这两者统称为NOx,此外还有少量的氧化二氮(N2O)产生。
和SO2的生成机理不同,在煤燃烧过程中氮氧化物的生成量和排放量与煤燃烧方式、特别是燃烧温度和过量空气系数等燃烧条件关系密切。
在煤燃烧过程中,生成的NOx途径有三个:(1)热力型NOx(Thermal NOx),它是空气中的氮气在高温下氧化而生成的。
煤,尤其是其挥发分中的各种元素比也会影响到NOx的排放量。
显然,O/N比越大,NOx排放量较高。
H/C比越高,则NO 越难于被还原,故NOx排放量也越高。
另外,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。
2.2 过量空气系数的影响当风不分级时,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,采用这种方法可使NOx排放量降低15%~20%,但是CO浓度会增加,燃烧效率会下降。
煤电厂氮氧化物排放治理与减排技术研究
煤电厂氮氧化物排放治理与减排技术研究随着人类对能源需求的不断增长和工业化的推进,煤电厂成为了主要的能源供应来源之一。
然而,煤燃烧所产生的氮氧化物(NOx)排放给环境带来了严重的污染问题。
为了保护环境和人类健康,煤电厂氮氧化物的排放治理与减排技术研究变得至关重要。
一、氮氧化物排放来源与影响煤燃烧是主要的氮氧化物排放来源之一,也是煤电厂氮氧化物排放的主要途径。
煤中的氮和空气中的氧在高温条件下反应生成一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2),统称为氮氧化物。
氮氧化物排放对环境和人体健康带来了多重负面影响。
首先,氮氧化物排放是大气环境中臭氧生成的重要原因之一。
氮氧化物与氧气反应生成臭氧(O3),臭氧是一种强氧化剂,对植物的生长和发育有害,而且还会导致人体免疫力下降、呼吸系统疾病的增加等健康问题。
其次,氮氧化物排放还会导致细颗粒物(PM2.5)的生成。
氮氧化物与硫酸、氨等气体反应,生成硝酸盐和硫酸盐等颗粒物,这些颗粒物对人体健康具有直接的危害。
最后,氮氧化物排放会对水体和土壤造成污染。
大气中的氮氧化物通过沉降和降雨,进入水体和土壤中,对生态环境产生破坏性影响,对水生生物和农作物的生长发育造成危害。
二、氮氧化物排放治理技术为了减少煤电厂氮氧化物排放对环境产生的负面影响,研究人员和工程师们开发了多种氮氧化物排放治理技术。
1. 燃烧优化技术燃烧优化技术是通过改变燃烧条件,减少氮氧化物的生成和排放。
其中,燃烧温度是影响氮氧化物生成的主要因素之一。
通过调整煤的喂入量、空气分配以及燃烧控制系统等参数,可以优化燃烧过程,降低燃烧温度,从而减少氮氧化物的生成。
2. 脱硝技术脱硝技术是目前治理煤电厂氮氧化物排放最常用的方法之一。
其中,选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR)是两种常用的脱硝技术。
SCR技术通过在烟气中引入还原剂(如氨水或尿素溶液),使氨和氧化剂在催化剂的作用下反应生成氮气和水蒸气,从而实现脱硝的目的。
氮氧化合物的排放及控制
ppm (10-6)
mg/m3(以NO2计)
≤570
250
513
>570
200
410
≤540
150
308
>540
130
267
≤506
100
205
>506
60
123
2.3污染物排放标准
国外
(四)德国电站锅炉NOX排放标准
1983年《大型燃烧装置法规》(GFAVO)生效。
时限
机组容量
>300MW且剩余寿命>3 万h
0.40
0.15
澳大利亚
0.32
中国
NOX(N O2)
一级标准 二级标准 三级标准
0.15(0.12) 0.15(0.12) 0.30(0.24)
高效煤粉工业锅炉NOx排放控制技术研究
高效煤粉工业锅炉NOx排放控制技术研究在当前环保意识高涨的背景下,减少工业锅炉排放的氮氧化物(NOx)成为了一个重要的研究方向。
煤粉工业锅炉作为常用的热能设备,其排放的NOx对大气环境造成了严重的污染,因此,高效煤粉工业锅炉NOx排放控制技术的研究和应用具有重要意义。
根据现有的研究成果和实践经验,我们可以采用以下几种高效煤粉工业锅炉NOx排放控制技术。
首先,优化燃烧系统是控制NOx排放的一项重要措施。
通过增加燃烧的时间和温度延迟,可以减少燃料在燃烧过程中的NOx生成。
在燃烧系统中加入一定的过剩空气可以提高燃烧的完全程度,减少未完全燃烧产生的NOx。
此外,合理设计燃料喷射装置和燃烧室结构,增加燃烧面积和燃烧时间,也可有效降低NOx的排放。
其次,使用低NOx燃烧技术是另一种重要的手段。
低NOx燃烧技术主要包括燃烧空化、分级燃烧、再燃燃烧等。
其中,燃烧空化是通过调整燃烧区域的空化程度,使燃烧器内产生“临界泥球”现象,从而达到减少NOx排放的目的。
分级燃烧技术则是将燃料分为多个燃烧阶段进行燃烧,在每个阶段中控制空气和燃料的混合方式,从而减少NOx的产生。
再燃燃烧技术则是在燃烧室的适当位置引入再燃燃料,通过再燃氧化来降低NOx的排放。
此外,采用尾气再循环(EGR)技术也可以有效地降低NOx的排放。
EGR技术是将部分燃烧后的废气再循环到燃烧室进行再燃,从而减少氧的浓度,降低燃烧温度,抑制NOx生成。
通过精确控制尾气再循环的比例和位置,可以实现有效的NOx控制。
此外,利用催化剂也是一种常用的高效煤粉工业锅炉NOx排放控制技术。
催化剂可以在较低温度下催化NOx的还原,将NOx转化为氮气和水蒸气。
常用的催化剂包括选择性催化还原(SCR)催化剂和选择性非催化还原(SNCR)催化剂。
SCR催化剂通过在燃烧尾部喷射还原剂(如氨水或尿素溶液)来实现NOx的还原。
而SNCR催化剂则是通过在燃烧区域或催化剂层附近喷射还原剂来实现NOx的还原。
煤粉燃烧器的NOx排放特性与控制措施研究
煤粉燃烧器的NOx排放特性与控制措施研究煤炭作为一种重要的能源资源,在能源供应中占据着重要地位。
然而,煤炭的燃烧所产生的氮氧化物(NOx)是大气颗粒物和酸雨的主要来源之一,对环境和人类健康造成了极大的威胁。
因此,研究煤粉燃烧器的NOx排放特性和控制措施变得至关重要。
首先,了解煤粉燃烧器的NOx排放特性对于制定有效的控制措施至关重要。
煤粉燃烧器的NOx排放特性主要受煤种、燃烧温度、氧浓度、燃烧时间等因素的影响。
不同煤种的煤粉燃烧特性各异,其中富含低挥发分的煤种NOx排放较高。
燃烧温度是影响NOx生成的重要因素,较高的燃烧温度促使NOx的生成和排放,因此降低燃烧温度是降低NOx排放的关键。
氧浓度是影响煤粉燃烧器中NOx生成的关键因素之一,调整氧浓度可改变NOx生成速率。
燃烧时间也会影响NOx的生成和排放程度,较长的燃烧时间会使NOx生成和排放增加。
针对煤粉燃烧器的NOx排放特性,有多种控制措施可供选择。
传统的控制措施主要包括低氧燃烧和燃烧过程控制。
低氧燃烧是通过减少煤粉燃烧过程中的氧气供应量来降低NOx排放的方法。
这种方法使用低氧或过剩空气燃烧,从而降低燃烧温度,减少NOx的形成。
燃烧过程控制主要包括延迟点火、燃烧器布置和燃烧器调整等。
延迟点火可以缩短燃烧时间,减少NOx生成和排放。
燃烧器布置和调整可以使煤粉燃烧器在更低的温度条件下运行,从而减少NOx的生成。
此外,还有一些新型的控制措施被提出来降低煤粉燃烧器的NOx排放。
其中最主要的技术是选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR)。
SCR技术是通过添加催化剂,在较低温度下将氨气与NOx进行反应,生成无害的氮气和水。
这种技术能够有效地降低煤粉燃烧器的NOx排放。
SNCR技术是通过向燃烧系统中加入氨水或尿素溶液,在高温下与NOx进行反应,将其转化为氮气和水。
这种技术具有投资成本低、适用范围广的优点,但对温度的准确控制要求较高。
此外,还可以采取一些其他的控制措施来降低煤粉燃烧器的NOx排放。
燃煤电厂氮氧化物排放控制技术综述
燃煤电厂氮氧化物排放控制技术综述在现代社会中,电力是人们生产、生活中必不可少的能源。
而燃煤发电是当今最主要的电力生产方式。
但是,燃煤发电会产生大量二氧化碳和氮氧化物等有害气体,对环境和人类健康造成不良影响。
氮氧化物作为一类重要的有害气体,对大气环境和健康影响较大。
因此,如何控制燃煤电厂氮氧化物排放,保护环境和人民健康变得尤为重要。
一、氮氧化物的来源燃煤电厂排放的氮氧化物主要来自于燃煤过程中的两个阶段:燃烧阶段和固体粉煤灰的排放阶段。
在燃烧阶段,空气中的氮气和氧气在高温下发生反应,产生氮氧化物,其中包括NO和NO2。
在固体粉煤灰的排放阶段,煤床中残留的氨及有机氮化合物被高温分解产生一定量的氮氧化物。
二、氮氧化物对环境和健康的危害氮氧化物排放在大气中转化为臭氧、硝酸盐等臭氧前体物和二次氧化氮,形成光化学烟雾等污染物,严重影响人们出行、日常生活和农业生产。
此外,氮氧化物会损害植物,影响光合产物的形成和植物的生长发育,对生态环境造成不良影响。
同时,氮氧化物的存在也会对人体健康造成威胁。
氮氧化物可导致水肿、肺水肿、呼吸系统以及心血管疾病等身体不适。
因此,控制氮氧化物的排放,保护环境和大众健康显得尤为重要。
三、燃煤电厂氮氧化物控制技术为了有效控制燃煤电厂氮氧化物排放,国内外研究了多种控制技术,下面将逐一介绍。
1.低氮燃烧技术低氮燃烧技术是通过改变燃烧器结构和燃烧参数等方式,使得燃烧温度降低,空气过量系数提高,减少氮氧化物的生成。
该技术具有结构调整简单,易实现,能够在不降低燃料适用性的情况下实现氮氧化物减排的特点。
2.再循环废气控制技术在燃煤过程中,燃烧获得的无害气体会再循环进入炉膛中进行燃烧。
该技术通过恰当的废气再循环,增加了燃烧时的氧含量,延迟了燃料的燃烧时间,减少了燃烧时的温度峰值,从而降低了燃烧时产生的氮氧化物的数量。
该技术简单,成本较低,可作为一种有效的氮氧化物减排技术。
3.辅助燃烧法辅助燃烧法主要是让燃料和空气分开燃烧,使用低温燃烧器或催化剂,使氮氧化物分解为N2和O2,从而达到减排的目的。
氮氧化物排放技术的优化和改进措施
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煤粉工业锅炉排污处理技术综述
煤粉工业锅炉排污处理技术综述随着工业化进程的加快和全球资源的有限,环境污染问题日益突出。
煤粉工业锅炉作为能源核心装备之一,在产生大量热能的同时,也会排放大量污染物,对环境造成不可忽视的影响。
因此,煤粉工业锅炉排污处理技术成为保护环境、碳减排的重要环节之一。
煤粉工业锅炉污染物的排放主要包括氮氧化物(NOx)、二氧化硫(SO2)、颗粒物等。
针对这些污染物的处理技术主要有以下几种:一、高效燃烧技术高效燃烧技术采用先进的燃烧器设计和燃烧优化技术,达到更充分的煤粉燃烧,降低燃烧过程中产生的污染物。
这种技术通过改善燃烧空气分配、提高燃烧温度、延长煤粉滞留时间等手段,有效降低NOx和SO2的排放浓度。
二、烟气脱硫技术烟气脱硫技术是目前煤粉工业锅炉排污处理的重要手段之一。
常用的烟气脱硫技术包括湿法石膏法、海水脱硫法和干法脱硫技术。
湿法石膏法通过喷射石膏乳液或石膏石进行脱硫;海水脱硫法则利用海水中的氢氧化钙进行脱硫;干法脱硫技术则通过颗粒物的捕集和气体反应来实现脱硫。
这些技术能有效去除烟气中的二氧化硫,并降低SO2的排放浓度。
三、选择性催化还原技术选择性催化还原技术是一种有效降低NOx排放的方法。
该技术将还原剂(如氨水或尿素)喷入烟气中,与NOx发生反应生成氮气和水。
催化剂的选择和催化剂床温度的控制是该技术的关键。
这种选择性催化还原技术能够在低温下脱除燃煤锅炉烟气中的NOx,达到环境排放标准。
四、颗粒物治理技术颗粒物治理技术主要包括静电除尘、袋式除尘和湿式除尘。
静电除尘是一种通过静电作用将颗粒物捕集的技术;袋式除尘则通过布筒滤袋将颗粒物进行过滤和捕集;湿式除尘技术则是通过湿法喷雾将颗粒物与水滴接触,使其沉积下来。
这些技术能有效减少锅炉排放的颗粒物,并提高煤粉锅炉的运行效率。
五、高效节能技术高效节能技术包括余热回收、节能炉膛改造等。
余热回收技术利用锅炉烟气中的高温热能,通过换热器将其转化为低温热水或蒸汽,用于供暖或再生产过程中。
浅议煤粉炉氮氧化物排放控制优化
浅议煤粉炉氮氧化物排放控制优化摘要:当今世界,污染问题已经成为一种全球化问题,而氮氧化物的污染是所有污染物中比较严重的一种,氮氧化物的排放到空气中会增加大气氧化性,进而产生温室效应,破坏大气层,甚至形成酸雨,严重影响人类的可持续发展。
目前,我国电站煤粉炉排放的氮氧化物占很大一部分,排放量超过了全球排放总量的50%。
所以必须要加强煤粉炉氮氧化物排放的优化控制。
关键词:煤粉炉;氮氧化物;排放;控制优化一、氮氧化物的危害性1.1光化学污染氮氧化物排放到大气中,和大气中的挥发性物质达到一定的浓度后会发生光化学反应,产生“光化学烟雾”,这种物质是一种强烈刺激性的烟雾,损害人体气管、肺、眼等部位,使人们出现气喘咳嗽、眼红流泪等症状,严重危害人体健康。
1.2酸雨危害氮氧化物排放到大气中后,在太阳光紫外线的照射下和粉尘颗粒发生反应,产生二氧化氮物质,而空气中的水和二氧化氮反应会产生硝酸,下雨的过程中硝酸就形成了酸雨。
酸雨是一种具有强腐蚀性的物质,对土壤、建筑物、动植物等有严重的破坏力,导致作物死亡,建筑物腐蚀等,影响生态平衡。
二、某厂低氮氧化物排放的优化改造2.1低氮燃烧器改造某厂原燃烧设备每角布置11层喷口,从下至上依次为AA、A、AB、B、BC、C、CD、D、DE、EE、OFA层。
其中A、B、C、D四层为一次风喷嘴,OFA层顶层燃尽风,其余六层为二次风喷嘴。
一次风喷口布置有周界风,所有二次风及周界风风门由气动执行器驱动,能满足自动调节的要求。
燃烧器各层风室的风量分配是通过调节各层风室的风门挡板的开度来实现的,锅炉设有大风箱,固定在两侧墙水冷壁上,随水冷壁一同膨胀。
针对某厂煤质的特点,根据氮氧化物生成的原理,从燃烧机理上采用低氮燃烧器来控制燃烧过程中NOx的生成,可以在一定程度上减少NOx排放。
火焰的温度,燃烧区氧气浓度,燃烧产物在高温区停留的时间,煤的特性这些因素共同决定了氮氧化物的生成总量。
①防止局部出现高温的情况要降低火焰的温度;②降低燃烧区域过剩空气系数。
氮氧化物产生与控制分析
氮氧化物产生与控制分析前言能源与环境是当今社会发展的两大问题,如何文明用能、合理用能已经成为人们越来越关注的话题。
在能源的利用中,矿物燃料的燃烧要排放出大量污染物。
例如,我国每年排入大气中的87%的SO2、68%的NOx和60%的粉尘均来自于煤的直接燃烧,因此,文明用能、合理用能,发展高效、低污染的清洁煤燃烧技术,降低NOx和SO2的排放量是当前亟待解决的问题。
循环流化床锅炉是最近二十年里发展起来的一种新型燃烧技术,它的主要特点在于燃料及脱硫剂经多次循环、反复地进行低温燃烧和脱硫反应,炉内湍流运动强烈。
它不但能达到90%的脱硫效率和与煤粉炉相近的燃烧效率,而且具有燃料适应性广、负荷调节性能好、灰渣易于综合利用等优点。
本文对循环流化床锅炉中的NOx生成机制进行深入研究,分析影响NOx浓度的因素,探讨控制NOx排放量的措施,为循环流化床锅炉的设计、运行提供参考。
1NOx的生成机制煤燃烧过程中产生的氮氧化物主要是一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2),这两者统称为NOx,此外还有少量的氧化二氮(N2O)产生。
和SO2的生成机理不同,在煤燃烧过程中氮氧化物的生成量和排放量与煤燃烧方式、特别是燃烧温度和过量空气系数等燃烧条件关系密切。
在煤燃烧过程中,生成的NOx途径有三个:(1)热力型NOx(Thermal NOx),它是空气中的氮气在高温下氧化而生成的。
(2)燃料型NOx(Fuel NOx),它是燃料中含有的氮化合物在燃烧过程中热分解而又接着氧化而生成的NOx。
(3)快速型NOx(Prompt NOx),它是燃烧时空气中的氮和燃料中的炭氢离子团如CH等反应生成的NOx。
其中燃料型NOx是最主要的,它占总生成量的60%~80%以上,热力型NOx 的生成和燃烧温度的关系很大,在温度足够高时,热力型NOx 的生成量可占到总量的20%;快速型NOx在煤燃烧过程中的生成量很小。
另外,N2O和NOx燃料型一样,也是从燃料的氮化合物转化生成的,它的生成过程和燃料型NOx的生成和破坏密切相关。
300MW燃煤锅炉运行中降低氮氧化物排放研究
一选择课题1.现状调查随着大气污染物排放对电厂要求日益严格,我厂排放指标已经纳入环境实时监控中,降低NOx 已成为我厂迫在眉睫的课题。
因煤种、负荷等影响Nox 指标的因素并不在可控范围之内,在常规运行工况内的燃料分配、二次风配比、氧量调整等,运行人员存在习惯性的调整,因为没有一个如何降低Nox 指标的指导性规范,Nox 指标并没有明显降低。
降低NOx 排放主要有两种措施。
一是控制燃烧过程中NOx 的生成;二是对生成的NOx 进行处理。
为了控制燃烧过程中NOx 的生成量所采取的措施原则为:(1)降低过量空气系数和氧气浓度,使煤粉在缺氧条件下燃烧;(2)降低燃烧温度,防止产生局部高温区;(3)缩短烟气在高温区的停留时间等。
二要因分析与确认我厂二期在保证锅炉燃烧稳定前提下,对#4炉进行了几次降低氮氧化物燃烧调整试验并进行了结果比较,以达到对NOx 的排放控制。
1.试验在尽量保证煤质不变、锅炉负荷不变的情况下进行,在习惯性调整工况的基础上进行降低NOx 排放燃烧调整,经过改变燃烧工况后其NOx 排放(以NO 计)由调整前的455mg/m 3最低下降为368mg/m 3,降幅为19.1%,效果非常明显,说明通过燃烧调整在一定范围内可以达到降低氮氧化物排放的目的;2.增加下层一次风口煤粉量或煤粉浓度,减少上层一次风口煤粉量或煤粉浓度,即尽量增大下层磨出力减小上层磨出力,在一定范围内可以降低NOx 排放浓度。
3.在二次风配比上,采用顶部多层配风、逐层配风且增大顶部二次风配风量(OFA2、OFA1、DD ),减少中部(BC1、BC2)风量,可降低NOx 排放浓度。
4.在降低氧量进行低NOx 燃烧调整试验中,氧量由4.5%降为4%、再将为3.5%时,对NOx 排放浓度没有明显影响,然而继续深度降低氧量,降为3%时,NOx 排放浓度下降明显,说明风量也是对NOx 排放浓度产生重大影响的因素,但主、再热汽减温水量减为0,说明风量过低可能会对蒸汽品质造成一定影响。
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燃煤对我国氮氧化物排放量跃居世界第一贡献 巨大, 酸 雨 污 染 逐 步 由 硫 酸 型 向 硫酸 、 硝酸 复合型转变 , 随 着 国 家环 保 政 策 的 日益 严 格 , 火 电厂 的 N O 排 放 量 成 了脱 硫 、 除尘 后 污 染 物 排 放 控 制 的 重 要 环 保 指 标 。 为 了 适 应社 会 和行 业 的 发展 , 电 厂运 行 人 员 掌握 N O 的产 生 、 危 害 及 降 低N O 排 放 量 方法 是 非常 必要 的。 因此 , 大 力 发 展 燃 煤 电厂 的 低 氨 燃 烧 技 术 、 烟 气 脱硝 技 术 , 对减 少 NO 排放、 保护 环 境 、 保证 企 业 的长 久 发 展
末排 放 量 削减 1 0 %. 下 行 的 空 间压 力 非 常 的 巨 大 , 因此 GB1 3 2 2 3 - 2 0】 】大大收 严 了 火电厂 的 氮氧 化物 排放 浓 度 限值 GB】 3 2 2 3 - 2 0 1 1的 颁 布 实施 .将 极 大推 动 我 国 火 电厂 的 烟 气 脱 硝 不 仅 电 力 行 业 的 NO 排 放 量会 下 降 . 而 且 全 国的 NO 排 放 总量
低碳技术
I ( w C A R B t N Wf R L D 2 0 1 7 / 9
煤 粉 炉 氮氧 化 物 排 放 控 制 优 化 研 究
樊彦如 ( 神华包头煤化工有限责任公司, 内 蒙古 包头0 1 4 0 3 0 )
【 摘 要】 火 电厂在生产过 程中对环境造 成了严 重的污 染, 大气污 染问题 日趋 明显 , 城市大气环境形势严竣 , 与燃煤有关的区域性和 全球性 问题
为 了还 一 片 洁 净 的 蓝 天 白云 ,根 治 供 暖 季 由 雾 霾 带 来 的 心肺之 痛 . 改善 人 们 的 生存 环 境 , 提 高人们 的生活质量 , 在 当
前节能减排 、 防 治 大 气 污 染 的 大 背景 下 , 控 制 火 电 厂 运 行 过 程 中 污 染物 的 排 放 量 意 义 重 大 . . 为 了防治大气污染 , 提 高空气质量 , 我 国“ 限煤” 、 “ 控煤 ”
脱硝 设 备 . 减 少氮 氧 化 物 的排 放 量 。
( 2 ) 控 制 燃 料 与 空气 提 前 混 合
( 3 ) 加 大入 炉 的 局 部 燃 烧 的 浓度 . .
2 氮氧化物 的危害及治理措施
火 电作 为我 国 电 力供 应 的 主要 方 式 .发 电 过 程 中所 产 生 的 氮氧 化 物 不仅 危 害 巨大 而 且 处 理 难 度 极 大 、煤 炭 燃 烧 的过 程 中, 氮氧 化 物 的 来 源 主要 分 成 两 部 分 : 第 一 是 空 气 中所 合 有
我 国能 源 结 构是 富煤 少 油 . 近 年 我 国 积极 调 整 产 业 结 构 ,
时. 生成“ 热 力 NO ” 的速 度 就 会 变慢 , 但是 生成“ 燃 料 NO ” 的 速度 依 然保 持 不 变 。
使 煤 炭 消 费 比 重缓 慢 下 降 , 优 质 能 源 的 消 费 比 重逐 步 上升 。 但
在 燃 烧 区过 剩 空 气 系数 增 大 , “ 燃料 N O ” 与“ 热力 N O ” 的
生 成 量都 会增 加 . 如 果 过 剩 空 气 系数 适 当且 燃 烧 温度 较 高 , 也
完全依 靠优 质 能 源 比 较 难 ,要 保 证 我 国 经济 发 展 对 能 源 的 需 O 。在富氧燃烧 时, 即使氧量 与氮量大量增加 , 若 求, 煤炭的主体地位 不会改 变, 煤炭仍 然是发 电的主 力军 , 火 极 易 生 成 N 燃 烧 温度 下 降 . N O 的 生 成 量 也 会减 少 。 电厂 作 为 电 力供 应 的 主要 方 式在 很 长一 段 时 间 内不 会 改 变 。
具 有 里 程 碑 的意 义 。
【 关键词 】 低氮燃烧 ; 脱硝方法 ; S C R反应器 【 中图分类号 】 X 7 7 3 【 文献标识码 】 A 【 文章编号 】 2 0 9 5 — 2 0 6 6 ( 2 0 1 7 】 2 5 — 0 1 0 0 — 0 3
1 脱硝 的意义及发展现状
在 上 述 的 所 有 因素 中 火焰 温度 对 N O 的 生 成 具 有 最 重
要 的 影 响 火焰 温度 与 生 成量 成 正 比 , 燃 烧 方 式 和 燃烧 嚣形 式
对 N 0 的 生成 也 有 很 大 影 响
2 . 1 控制 热 力 N0 措 施
在 高温与富氧的条件 下, “ 热力 N O ” 的生成量就会 高 ; 在
也将 下降. . 某 厂积 极 响应 国 家号 召 . 严 格 执 行 国 家 的 新 排 放 标
( 3 ) 使 过 剩 空 气 系数 降 至 最低 、 局 部 氧 气 浓度 降 至 最低 措施
( 1 ) 减 少 过 剩 空 气 系 数
准. 对 已有 除 尘和 脱 硫 设 备 的 现 役 机 组 改造 低 氮 燃 烧 器 、 加 装
温 度 与 含 氧 量 低 的 条件 下 . “ 热 力 NO ” 的 生 成 量就 会 低 由 此 可见 . 可 以采 取 以 下几 种 方 法 来 减 少 “ 热 力 NO ” : ( 1 ) 缩 小 燃 烧 高 温 度 区 域 f 2) 降 低 燃 烧 峰 值 温度
政 策也 相 继 出 台 . 在《 国 民 经济 和 社 会 发 展 第 十 二 个 五 年 规 划 纲要 》 中, 对 氯氧 化 物 的 排 放 进 行 了明 确 的 规 定 , 到“ 十二五 ”