氮氧化物的生成机理及防治措施
氮氧化物的生成机理及防治措施
碳氢化合物燃烧时，分解成 CH、CH2和C2等基团，与 N2发生如下反应
火焰中存在大量O、OH基 团，与上述产物反应
燃料型NOx的形成
燃料中的N通常以原子状态与HC结合，C—N键的键能
较N ≡N 小，燃烧时容易分解，经氧化形成NOx
火焰中燃料氮转化为NO的比例取决于火焰区NO/O2的
比例
NO
燃料中20％～80％的氮转化为NOx O,H,OH
氮氧化物的性质及来源
NOx的性质（续）
NO2:强烈刺激性，来源于NO的氧化，酸沉降
NOx的来源
固氮菌、雷电等自然过程（5×108t/a） 人类活动（5×107t/a）
○ 燃料燃烧占 90％ ○ 95％以NO形式，其余主要为NO2
燃烧过程 NOx的形成 机理
形成机理
○ 燃料型NOx ● 燃料中的固定氮生成的NOx
两段燃烧技术
第一段：氧气不足，烟气温 度低，NOx生成量很小
第二段：二次空气，CO、 HC完全燃烧，烟气温度低
先进的低NOx燃烧技术
原理：低空气过剩系数运行技术＋分段 燃烧技术
炉膛内整体空气分级的低NOx直流燃烧器
○ 炉壁设置助燃空气（OFA，燃尽风）喷嘴 ○ 类似于两段燃烧技术
先进的低NOx燃烧技术
第九章 氮氧化物污染控制
教学内容 一． 氮氧化物的性质及来源
二． 燃烧过程中氮氧化物的 形成机理
三． 低氮氧化物燃烧技术
四． 烟气脱硝技术
重
点
教学目标
氮氧化物的形成机理，低氮氧 通过本节内容的学习，使学生
化物燃烧技术和烟气脱硝技术。 达到如下要求（1）了解氮氧 化物的性质和主要来源（2）
熟悉氮氧化物的形成机理（3）
氮氧化物的生成机理及防治措施
燃料型氮氧化物的生成机理
燃料中的氮元素：当燃料中含有氮元素 时，燃烧过程中燃料中的氮与氧气反应
生成氮氧化物。
中间产物生成：燃料燃烧过程中产生的 中间产物，如烃类、醛类、酮类等，与
空气中的氮气反应生成氮氧化物。
针对不同类型的氮氧化物生成机理，可 以采取相应的防治措施。例如，降低燃 烧温度、优化燃烧过程、减少燃料中的 氮元素含量等，都是有效的防治氮氧化
。
富氧燃烧技术：利用纯氧替代 空气作为燃烧氧化剂，降低氮
氧化物的排放。
催化燃烧技术：采用催化剂降 低燃烧反应活化能，实现低温 燃烧，减少氮氧化物的生成。
以上防治措施可根据实际情况 单独或组合使用，以实现氮氧
化物的高效减排。
03 氮氧化物防治政策的现状 与未来趋势
当前主要的政策与法规
环保税法
环保税法中明确规定了氮氧化物 的排放标准和相应的税收制度， 企业超标排放将需要缴纳额外的
物生成的方法。
02 氮氧化物的防治措施
燃烧优化防治措施
01
02
03
燃料选择
选用低氮或无烟燃料，降 低燃烧过程中氮氧化物的 产生。
燃烧参数调整
通过调整燃烧温度、氧气 浓度等参数，减少氮氧化 物的生成。
燃烧器设计
采用先进的燃烧器设计， 实现燃料充分燃烧，降低 氮氧化物的排放。
烟气脱硝防治措施
1 2
政策调整
随着技术进步，政策可能会调整排放标准，更加严格控制氮氧化物排放。同时 ，政策可能会加大对清洁能源的扶持力度，进一步推动能源结构调整。
企业和社会在防治氮氧化物中的责任与角色
企业责任
企业应严格遵守相关法规和政策，积极采用先进的防治技术，减少氮氧化物的排放。同时，企业也应积极参与公 共事务，推动行业间的合作与交流。
燃煤电站锅炉氮氧化物形成机理及防治措施
燃煤电站锅炉氮氧化物形成机理及防治措施燃煤电站锅炉是一种常见的能源转换设备，它通过燃烧煤炭释放能量，并将其转化为电力。
锅炉燃烧煤炭过程中会产生大量的氮氧化物（NOx），这对环境和人体健康都带来了严重的影响。
本文将介绍燃煤电站锅炉氮氧化物的形成机理，并提出了一些防治措施。
燃煤电站锅炉氮氧化物主要由两种氮氧化物组成：一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）。
它们的形成机理如下：1. 燃烧过程中的热力反应：燃煤电站锅炉中的燃烧过程会使空气中的氮气与煤炭中的氮元素发生反应，生成一氧化氮和二氧化氮。
这是氮氧化物形成的主要途径。
2. 脱氮反应：一氧化氮和二氧化氮在高温环境下会与燃烧产物中的还原剂（如CO、H2等）发生反应生成氮气。
这种反应被称为脱氮反应，通过这种反应可以减少一氧化氮和二氧化氮的排放。
为了减少燃煤电站锅炉氮氧化物的排放，可以采取以下防治措施：1. 技术措施：引入新的燃烧技术，如低氮燃烧技术、超临界燃烧技术等，可以降低锅炉燃烧过程中氮氧化物的产生量。
还可以采用烟气脱硝技术对烟气进行处理，将氮氧化物转化为无毒的氮气。
2. 设备改造：对燃煤电站锅炉进行改造，增加脱硝装置，以降低氮氧化物的排放。
目前常用的脱硝设备有选择性催化还原（SCR）和选择性非催化还原（SNCR）等。
3. 燃烧管理：通过优化燃烧工艺、燃烧控制系统和燃烧参数的调整，可以降低锅炉燃烧过程中氮氧化物的生成。
4. 排放控制：对烟气进行净化处理，通过除尘器、脱硫装置等设备去除大部分氮氧化物。
燃煤电站锅炉燃烧过程中产生的氮氧化物对环境和人体健康都具有潜在的危害。
为了减少其排放，需要采取一系列的技术措施、设备改造、燃烧管理、排放控制和燃料处理等防治措施。
这将有助于改善空气质量和保护人体健康。
燃煤电站锅炉氮氧化物形成机理及防治措施
燃煤电站锅炉氮氧化物形成机理及防治措施燃煤电站是目前我国主要的电力发电方式之一，它所发出的废气中含有大量的氮氧化物。
氮氧化物是一种对环境和人体健康都有害的污染物，因此如何有效地减少燃煤电站锅炉废气中的氮氧化物排放成为了当前环境保护领域中的一个重要问题。
本文将探讨燃煤电站锅炉氮氧化物的形成机理及防治措施，以期能够为相关领域的研究和应用提供一定的参考。
1. 燃料中的氮氧化合物：燃煤电站使用的煤炭中含有一定量的有机氮化合物，当这些有机氮化合物经过燃烧后会释放出氮氧化物。
燃煤中的灰分中也含有一定量的氮化合物，当这些灰分在燃烧过程中因高温产生重碳氢氮物质，也会导致氮的演化，产生氮氧化物。
2. 高温条件下的氮氧化物生成：在燃煤电站锅炉的燃烧过程中，高温条件下有利于氮氧化物的生成。
在燃料燃烧时，氮气和氧气在高温条件下会发生反应，生成一氧化氮和二氧化氮。
3. 氮氧化物的再循环：在锅炉内，废气中的氮氧化物会被混合气流再循环，使得氮氧化物的生成更加复杂和混乱，增加了排放控制的难度。
1. 燃料优化选择：选择低氮燃烧技术，采用低氮燃料，如低氮煤或添加脱硫脱氮剂等，减少氮氧化物在燃料中的来源，有效降低氮氧化物的排放。
2. 燃烧优化控制：通过优化燃烧参数，如控制氧浓度、延迟燃烧等方式来控制燃烧温度，减少氮氧化物的形成。
3. 烟气脱硝技术：利用烟气脱硝技术，将烟气中的氮氧化物转化为无害物质，如通过选择性催化还原（SCR）、非选择性催化还原（SNCR）等技术来降低氮氧化物的排放。
4. 燃烧过程的设备改进：通过修改锅炉的结构，如安装再循环系统、改善燃烧室结构等方式来减少氮氧化物的生成。
5. 废气处理技术：在燃煤电站锅炉的废气排放口设置脱硫脱硝装置，进一步减少氮氧化物的排放。
总结：燃煤电站锅炉氮氧化物的产生问题是一个全球性的环境保护难题，在我国也备受重视。
在当前环保政策的引导下，各个燃煤电站都要积极采取有效的措施来减少氮氧化物的排放。
氮氧化物的产生机理及脱氮技术原理
一、氮氧化物的产生机理在氮氧化物中，NO占有90%以上，二氧化氮占5%-10%，产生机理一般分为如下三种：（a）热力型燃烧时，空气中氮在高温下氧化产生，其中的生成过程是一个不分支连锁反应。
其生成机理可用捷里多维奇(Zeldovich)反应式表示。
随着反应温度T的升高，其反应速率按指数规律。
当T<1500℃时，NO的生成量很少，而当T>1500℃时，T每增加100℃，反应速率增大6-7倍。
热力型氮氧化物生成机理(Zeldovich反应式)在高温下总生成式为（b）瞬时反应型(快速型)快速型NOx是1971年Fenimore通过实验发现的。
在碳氢化合物燃料燃烧在燃料过浓时，在反应区附近会快速生成NOx。
由于燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的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以极快的速度生成，其形成时间只需要60ms，所生成的与炉膛压力次方成正比，与温度的关系不大。
上述两种氮氧化物都不占NOx的主要部分，不是主要来源。
（c）燃料型NOx由燃料中氮化合物在燃烧中氧化而成。
由于燃料中氮的热分解温度低于煤粉燃烧温度，在600－800℃时就会生成燃料型，它在煤粉燃烧NOx产物中占60－80％。
在生成燃料型NOx过程中，首先是含有氮的有机化合物热裂解产生N，CN，HCN和等中间产物基团，然后再氧化成NOx。
由于煤的燃烧过程由挥发份燃烧和焦炭燃烧两个阶段组成，故燃料型的形成也由气相氮的氧化（挥发份）和焦炭中剩余氮的氧化（焦炭）两部分组成。
燃料中氮分解为挥发分N和焦炭N的示意图二、低NOx燃烧技术原理对于没有脱硝设备和脱硝燃烧器的燃煤锅炉来说，也就是采用低氮燃烧技术来减少NOx的生成机会。
1）在燃用挥发分较高的烟煤时，燃料型NOx含量较多，快速型NOx极少。
燃料型NOx是空气中的氧与煤中氮元素热解产物发生反应生成NOx，燃料中氮并非全部转变为NOx，它存在一个转换率，降低此转换率，控制NOx排放总量，可采取：（1）减少燃烧的过量空气系数；（2）控制燃料与空气的前期混合；（3）提高入炉的局部燃料浓度。
燃煤电站锅炉氮氧化物形成机理及防治措施
燃煤电站锅炉氮氧化物形成机理及防治措施燃煤电站锅炉是一种常见的发电设备，但使用煤炭燃烧会产生大量的氮氧化物（NOx），它是造成大气环境污染的主要来源之一。
为了降低煤炭燃烧带来的氮氧化物排放，需要了解它们的形成机理，并采取相应的防治措施。
氮氧化物主要包括一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）。
它们的形成主要是通过两个步骤实现的：氮氧化物的生成和氮氧化物的转化。
氮氧化物的生成是由于燃烧过程中的高温条件下空气中的氮气（N2）与氧气（O2）反应生成一氧化氮（NO）。
然后，一氧化氮进一步氧化生成二氧化氮（NO2）。
而氮氧化物的转化是指NO和NO2之间的相互转化。
在高温条件下，NO和O2可以反应生成NO2，这个过程被称为氧化反应。
而在低温条件下，NO2可以分解生成NO，这个过程被称为还原反应。
为了控制燃煤电站锅炉产生的氮氧化物排放，可以采取以下防治措施：1. 燃烧控制：优化燃烧过程，提高燃烧的充分性和均匀性，降低燃烧温度，减少氮氧化物的生成。
2. 燃烧改进：采用低氮燃烧技术，如燃烧对分布、煤粉喷嘴调整、燃料预处理等措施，可以减少高温燃烧区域的形成，从而降低氮氧化物的生成。
3. 燃烧调整：合理调整供氧量和燃料分配，维持适宜的燃料-氧化剂比，以减少高温区域内氮氧化物的生成。
4. 锅炉改造：安装氮氧化物减排设备，如选择性催化还原（SCR）和选择性非催化还原（SNCR）等技术来降低氮氧化物的排放。
5. 烟气脱硝：采用湿法或干法的烟气脱硝技术，通过在烟气中喷射还原剂或氨水等药剂来减少氮氧化物的排放。
6. 设备运维管理：加强设备的运维管理，定期进行设备的清洗和维护，确保设备的正常运行和效率。
燃煤电站锅炉氮氧化物形成机理复杂，但采取相应的防治措施可以降低氮氧化物的排放。
这对于保护大气环境和改善空气质量至关重要。
焦炉烟气氮氧化物生成机理及控制
焦炉烟气氮氧化物生成机理及控制1. 焦炉烟气氮氧化物生成机理及控制一、焦炉烟气氮氧化物生成机理1. 烟气中的氮氧化物的生成及影响因素焦炉烟气中的氮氧化物（NOx）是由焦炉燃烧过程中产生的一种有害物质，其主要成分包括NO和NO2。
氮氧化物的生成主要依赖于燃烧过程中温度和氮气浓度等，且受到发电机组参数、燃料品质和燃烧器的设计有关。
（1）燃烧温度氮氧化物的生成主要受到燃烧温度的控制，温度上升会导致其生成分解反应的反应速率加快，应避免燃烧温度过高。
（2）氮气浓度烟气中含有一定量的氮气，氮气的浓度增加会导致氮氧化物的生成量增加，因此应当采用控制吸入空气中的氮气浓度的方法来控制其氮氧化物的生成量。
（3）发电机组参数发电机组参数也会影响氮氧化物的生成量，如排放量、排放速率等。
这些参数可以通过控制和调节发电机组的参数来控制烟气中的氮氧化物含量。
（4）燃料品质燃料品质也会影响氮氧化物的生成量。
烟道燃料的中碳含量越高，烟道燃料中NOx的生成量就越大。
另外，烟道燃料中的氧含量也会影响NOx的生成量，如果烟道燃料含氧量太低，NOx的生成量也会增加。
（5）燃烧器的设计燃烧器的设计也会影响氮氧化物的生成量，如长度、断面尺寸等都会影响氮氧化物的生成量。
烟道内的混合度会影响烟气中的氧气分布，同时也会影响NOx的生成量。
二、焦炉烟气氮氧化物控制技术1. 氮氧化物控制设备（1）NOx捕捉与脱硝装置NOx捕捉与脱硝装置是一种常用的控制氮氧化物排放的设备，它可以捕捉烟气中的NOx，并将其以氧化物的形式转化为无害的产物。
一般而言，NOx的捕捉可以通过加入富氧化剂（如硫酸锌、硝酸钾等）和吸收剂（如碳酸钠）来实现。
（2）燃烧器优化燃烧器优化是控制氮氧化物排放的有效措施之一，它的主要内容包括火焰参数调节、烟道喷嘴数量和尺寸、烟道结构设计等。
2. 氮气合成和除尘技术（1）氮气合成技术氮气合成技术可以有效减少氮气的含量，从而减少氮氧化物的排放。
这种技术利用电磁感应原理将氮气合成为无害的水蒸汽，并将其引入烟道，以替代空气中的氮气，从而减少氮氧化物的排放。
燃煤电站锅炉氮氧化物形成机理及防治措施
燃煤电站锅炉氮氧化物形成机理及防治措施燃煤电站锅炉是目前主要的电力发电设备之一，但由于燃煤过程中会产生大量的氮氧化物（NOx），严重影响环境空气质量和人体健康。
本文将介绍燃煤电站锅炉氮氧化物的形成机理以及相应的防治措施。
燃煤电站锅炉氮氧化物主要包括一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2），它们的形成与燃煤过程中氮气和空气中的氧气在高温下发生化学反应有关。
具体来说，煤中的氮化合物在燃烧时转化为一氧化氮，并在一定条件下进一步氧化为二氧化氮。
这些氮氧化物会随烟气一同排放到大气中。
针对燃煤电站锅炉氮氧化物的防治措施主要包括两方面，一是在燃烧过程中控制氮氧化物的形成，二是利用氮氧化物减排技术进行后处理。
在燃烧过程中控制氮氧化物的形成，一方面可以通过调节燃烧温度来减少氮氧化物的生成。
降低燃烧温度可以采用调节燃煤供给量、调整燃烧空气量，或者采用燃煤的预处理等方法。
还可以通过控制燃烧混合物中的氧气浓度来减少氮氧化物的产生。
增加燃煤燃烧过程中的氧气供应可以采用空气分级燃烧技术、燃料分级燃烧技术等方法。
除了在燃烧过程中控制氮氧化物的形成，还可以采用氮氧化物减排技术进行后处理。
目前常用的氮氧化物减排技术主要包括选择性催化还原（SCR）和选择性非催化还原（SNCR）两种。
SCR技术通过在烟气中注入氨水或尿素水，在催化剂的作用下将烟气中的氮氧化物还原为氮气和水。
SNCR技术则是在烟气中直接喷射氨水或尿素水，通过高温下的非催化还原反应将烟气中的氮氧化物减少。
还可以采用燃料改性技术来减少煤炭中的氮含量，从而减少氮氧化物的形成。
常用的燃料改性技术包括煤的脱硫脱氮、煤的氧化改性等。
燃煤电站锅炉氮氧化物的形成与燃烧过程中的高温氮氧化反应密切相关。
通过调节燃烧温度、氧气供给量以及采用氮氧化物减排技术等措施，可以有效减少燃煤电站锅炉排放的氮氧化物，保护环境空气质量和人体健康。
也需要在燃煤电站的规划设计和运行管理中加强对氮氧化物排放的监测和治理措施的落实。
氮氧化物的产生机理及脱氮技术原理
氮氧化物的产生机理及脱氮技术原理：一、氮氧化物的产生机理在氮氧化物中，NO占有90%以上，二氧化氮占5%-10%，产生机理一般分为如下三种：（a）热力型燃烧时，空气中氮在高温下氧化产生，其中的生成过程是一个不分支连锁反应。
其生成机理可用捷里多维奇(Zeldovich)反应式表示。
随着反应温度T的升高，其反应速率按指数规律。
当T<1500℃时，NO的生成量很少，而当T>1500℃时，T每增加100℃，反应速率增大6-7倍。
热力型氮氧化物生成机理(Zeldovich反应式)在高温下总生成式为（b）瞬时反应型(快速型)快速型NOx是1971年Fenimore通过实验发现的。
在碳氢化合物燃料燃烧在燃料过浓时，在反应区附近会快速生成NOx。
由于燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的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以极快的速度生成，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。
上述两种氮氧化物都不占NOx的主要部分，不是主要来源。
（c）燃料型NOx由燃料中氮化合物在燃烧中氧化而成。
由于燃料中氮的热分解温度低于煤粉燃烧温度，在600－800℃时就会生成燃料型，它在煤粉燃烧NOx产物中占60－80％。
在生成燃料型NOx过程中，首先是含有氮的有机化合物热裂解产生N，CN，HCN和等中间产物基团，然后再氧化成NOx。
由于煤的燃烧过程由挥发份燃烧和焦炭燃烧两个阶段组成，故燃料型的形成也由气相氮的氧化（挥发份）和焦炭中剩余氮的氧化（焦炭）两部分组成。
燃料中氮分解为挥发分N和焦炭N的示意图二、低NOx燃烧技术原理对于没有脱硝设备和脱硝燃烧器的燃煤锅炉来说，也就是采用低氮燃烧技术来减少NOx的生成机会。
1）在燃用挥发分较高的烟煤时，燃料型NOx含量较多，快速型NOx极少。
燃料型NOx是空气中的氧与煤中氮元素热解产物发生反应生成NOx，燃料中氮并非全部转变为NOx，它存在一个转换率，降低此转换率，控制NOx排放总量，可采取：（1）减少燃烧的过量空气系数；（2）控制燃料与空气的前期混合；（3）提高入炉的局部燃料浓度。
燃煤电站锅炉氮氧化物形成机理及防治措施
燃煤电站锅炉氮氧化物形成机理及防治措施1. 引言1.1 燃煤电站锅炉氮氧化物形成机理及防治措施燃煤电站锅炉氮氧化物是指氮氧化合物在燃煤过程中产生的氮氧化物排放物，主要包括一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）。
燃煤电站是我国主要的能源供应来源之一，但是燃煤电站排放的氮氧化物却对环境和人类健康造成了严重影响。
氮氧化物的生成主要是由于燃烧过程中高温条件下氮气和氧气发生反应生成的，同时也受到燃料中的氮含量和燃烧条件的影响。
氮氧化物的主要排放途径包括锅炉排放口和烟囱排放口，而主要的控制措施则包括预防燃烧温度过高、优化燃烧过程以减少氮氧化物的生成、采用燃烧后处理技术进行脱硝等。
为了减少燃煤电站锅炉氮氧化物的排放，可以采取脱硝、低氮燃烧技术、氨喷射技术等措施进行治理。
这些措施可以有效降低氮氧化物的排放量，减少对环境和人类健康造成的危害。
通过对燃煤电站锅炉氮氧化物形成机理及防治措施的研究，我们可以更好地了解氮氧化物的生成与排放机理，制定有效的防治措施，减少氮氧化物对环境的影响，保护生态环境和人类健康。
2. 正文2.1 燃煤电站锅炉氮氧化物的生成原因1. 燃煤中含氮元素高：燃煤中的有机氮和无机氮在高温燃烧过程中会发生氧化生成氮氧化物。
2. 燃烧条件不佳：燃煤电站锅炉燃烧条件不佳，比如燃烧温度过高或过低、燃烧不充分等都会导致氮氧化物的生成增加。
5. 燃煤中的硫氧化物影响：燃煤中的硫氧化物会影响一氧化氮和二氧化氮的生成，增加了氮氧化物的排放量。
燃煤电站锅炉氮氧化物的生成原因是多方面的，所以在防治氮氧化物污染时，需要从多个方面入手，全面进行控制和治理。
2.2 燃煤电站锅炉氮氧化物的生成机理燃煤电站锅炉氮氧化物的生成机理是一个复杂的过程，主要包括燃烧过程中的两种途径：热态形成和冷态形成。
首先是热态形成机理。
在燃煤锅炉中，燃烧过程中高温煤气会使空气中的氮氧化物被氧化为NO，称为热态生成NO。
燃烧过程中的高温使煤中的氮与氧结合生成NO，而火焰温度越高，生成的NO浓度也越大。
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
17
垂直浓淡燃烧
18
大速差低NOx燃烧器（清华）
19
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引言氮氧化物（NOx）是指氮气和氧气在高温燃烧过程中生成的一类气体。
它们包括一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2），其中NO2是NO和氧气在大气中发生反应生成的主要产物。
氮氧化物的来源主要包括工业生产、交通运输、能源消耗等。
由于其对大气环境和人体健康的不良影响，控制氮氧化物的排放已成为环保领域的重要课题。
氮氧化物产生机理氮氧化物的产生与燃烧过程紧密相关。
主要有以下两种机理：热辐射机理在高温条件下，氮气和氧气发生反应生成氮氧化物。
在燃烧区域中，氮气和氧气首先生成一氧化氮（NO），然后氧化为二氧化氮（NO2）。
这个过程主要发生在火焰核心区域，是燃烧时主要产生氮氧化物的机制。
燃烧温度和燃料类型燃烧温度是影响氮氧化物生成的重要因素。
在高温燃烧条件下，氮气和氧气的反应速度增加，从而增加了氮氧化物的生成。
此外，不同燃料中氮的含量也会影响氮氧化物的产生量。
例如，含有高氮含量的煤炭和重油燃烧时会产生更多的氮氧化物。
氮氧化物控制方法为了减少氮氧化物的排放，我们可以采取以下控制方法：燃烧过程优化通过优化燃烧过程可以降低燃料中氮的反应温度和时间，从而减少氮氧化物的生成。
这可以通过调整燃烧设备的工作参数，如燃料喷射、空气供应等来实现。
氮氧化物净化技术氮氧化物净化技术主要包括选择性催化还原（SCR）和选择性非催化还原（SNCR）。
SCR技术是通过在废气中加入还原剂（如氨水或尿素溶液），与氮氧化物发生反应生成氨气，并通过催化剂催化还原氮氧化物为氮气和水。
而SNCR技术是在废气中直接加入还原剂，通过高温作用使氮氧化物发生非催化还原，从而减少氮氧化物的排放。
燃烧前后处理燃烧前后处理是通过在烟气中加入吸收剂或催化剂，使氮氧化物与之发生化学反应，并转化为无害物质。
例如，燃煤锅炉可以使用石灰石等材料来吸收废气中的氮氧化物，而汽车尾气中的氮氧化物可以通过装置催化转化为氮气和水。
氮氧化物的监测与控制为了有效监测和控制氮氧化物的排放，我们需要建立完善的监测系统和控制方案。
燃煤电站锅炉氮氧化物形成机理及防治措施
燃煤电站锅炉氮氧化物形成机理及防治措施燃煤电站锅炉是目前全球主要的发电方式之一。
在燃煤电站的运行过程中，锅炉燃烧产生的氮氧化物是一种常见的排放物，它不仅会对环境造成污染，还可能对人体健康产生负面影响。
本文将介绍燃煤电站锅炉氮氧化物的形成机理以及防治措施。
一、氮氧化物形成机理燃烧是燃煤电站发电的核心环节，因此氮氧化物的形成机理必须从燃烧开始分析。
通常情况下，燃烧产生的氮氧化物主要有两种形态：一种是一氧化氮（NO），另一种是二氧化氮（NO2）。
1. 燃烧过程中的氮氧化物形成（1）燃烧室内部燃烧产生煤炭在氧气的作用下会燃烧，并且在高温下会分解成一系列的物质。
其中，氮和氧分子的化学反应会使氮和氧分子结合成为一氧化氮。
它的主要反应式如下：N2 + O2 → 2NO锅炉的燃烧过程中，空气会流经锅炉的内部，在炉底燃烧室内燃烧的产物一部分不会燃烧完全，成为未燃烧气体。
这部分未燃烧的气体中含有较高浓度的氮氧化物，一部分会被排出烟囱，另一部分则会被沉积到炉管内。
2. 氮氧化物生成的路径燃烧产生的氮氧化物可以通过以下两个途径进一步转化：（1）氮氧化物在于空气中的氧气（O2）发生反应，进一步生成二氧化氮（NO2）。
它的反应式如下：（2）一氧化氮和氧气与燃烧产生的氮氧化物一起进入烟囱，当温度降低时，一氧化氮就会转化为二氧化氮，反应式如下：二、氮氧化物的防治措施为了减少燃煤电站排放的氮氧化物对环境造成的影响，需要采取一些有效的防治措施。
下面是几种常见的防治措施：1. 燃烧优化燃烧优化可以通过调整燃烧工艺、优化燃烧设备和燃烧策略等方式，减少氮氧化物的产生。
例如，采用更先进的燃烧技术、减少过量空气和优化燃料的配比等，都可以减少氮氧化物的产生。
2. 污染物控制设施污染物控制设施是一种有效的防治措施。
例如，在锅炉上安装高效的氮氧化物脱除系统，可以有效减少氮氧化物的排放。
常见的氮氧化物脱除技术包括选择性催化还原（SCR）技术和选择性非催化还原（SNCR）技术等。
燃煤电站锅炉氮氧化物形成机理及防治措施
燃煤电站锅炉氮氧化物形成机理及防治措施燃煤电站锅炉氮氧化物形成机理及防治措施是一个与环境保护相关的重要问题。
燃煤电站锅炉燃烧过程中产生的氮氧化物对大气环境和人体健康都有一定的影响。
因此需要了解其形成机理，并采取相应的防治措施。
燃煤电站锅炉燃烧过程中会同时生成一氧化氮（NO）、二氧化氮（NO2）和氧化亚氮（N2O）这三种主要氮氧化物。
一氧化氮主要是由燃煤中的固定氮和燃烧空气中的氮气在高温下发生直接反应而形成的。
二氧化氮则是由一氧化氮和氧气在高温下进一步氧化而形成的。
而氧化亚氮则是由一氧化氮和水蒸气在高温下反应而生成的。
防治燃煤电站锅炉氮氧化物的方法主要有两个方面：一是通过燃烧控制降低燃烧温度，减少一氧化氮的生成；二是采用尾气处理技术将生成的氮氧化物进行脱硝处理。
燃烧降温是降低燃煤电站锅炉氮氧化物生成的重要措施。
通过采取合理的燃烧控制策略，控制燃煤锅炉燃烧过程中的温度，可以减少一氧化氮的生成。
常用的降温技术包括控制燃烧空气的供给量、合理调整燃料的供给量和布置燃烧室等。
采用尾气处理技术也是防治燃煤电站锅炉氮氧化物的重要手段之一。
常用的尾气处理技术包括选择性催化还原（SCR）和选择性非催化还原（SNCR）等。
SCR技术通过在尾气中注入氨水或尿素溶液与氮氧化物进行反应，将氮氧化物转化为氮和水蒸气；SNCR技术则是通过在尾气中喷射氨或尿素溶液使其与氮氧化物发生反应，从而减少氮氧化物的生成。
除了上述措施外，还可以采取其他减少氮氧化物生成的措施。
在燃煤电站锅炉的燃烧过程中添加空气预热等技术，可以降低燃烧温度，减少氮氧化物的生成；或者采用氮氧化物排放控制装置，对尾气进行处理，达到排放标准。
NOx生成及控制措施
NOx生成及控制措施一、NOx生成机理氮氧化物（NOx）是指一类由氮气和氧气反应而生成的氮氧化合物，包括一氧化氮（NO）、二氧化氮（NO2）以及氮氧化合物（N2O、N2O4等）。
在大气环境中，NOx的生成主要与燃烧过程和工业生产中的高温化学反应相关。
1. 燃烧过程中的NOx生成当有机物（如煤、原油、天然气）在高温条件下与氧气反应时，会生成NOx。
燃烧过程中的NOx生成主要分为两个步骤：燃料氮的氧化和燃料和空气中氮气的反应。
燃烧过程中的氮氧化合物种类和含量取决于燃料中氮的含量、燃烧温度和氧气浓度等因素。
2. 工业生产中的高温化学反应除了燃烧过程外，工业生产过程中的高温化学反应也会产生大量的NOx。
例如，一些化学反应、电弧炉、高温窑炉等工艺过程都会释放出大量的氮氧化物。
二、NOx控制措施由于NOx对环境和人体健康造成的危害，控制和减少NOx排放已成为工业生产和城市建设中的重要任务。
下面介绍几种常见的NOx控制措施：1. 燃烧控制技术通过改变燃料供给方式、优化燃烧设备设计和调整燃烧过程参数等方法，可以有效降低NOx的生成。
例如，采用低氮燃烧器、增加过量空气系数、控制燃烧温度等手段都能降低燃烧过程中的NOx产生量。
2. 尾气处理技术尾气处理技术是一种常见且有效的NOx控制手段。
其中最常用的技术是选择性催化还原（SCR）和选择性非催化还原（SNCR）技术。
这两种技术通过添加还原剂（如氨水或尿素）来将NOx还原为无害的氮气和水蒸气。
3. 排放监测和管理对NOx排放进行实时监测和合理管理对于控制和减少NOx污染具有重要意义。
建立健全的监测系统，加强排放标准的制定和执行，并进行定期监督和评估，能够有效地减少NOx排放。
4. 新技术研发随着科技的不断进步，一些新技术也被应用于NOx控制中。
例如，低温等离子体处理技术和吸附剂材料的研发都为NOx的控制和去除提供了新的思路和方法。
总结：针对NOx污染的严重性，我们需要采取有效的措施来降低NOx的生成和排放。
氮氧化物的生成机理及防治措施
快速型氮氧化物
总结词
快速型氮氧化物是在富燃料燃烧过程中，燃料中的氮化合物快速分解生成的。
详细描述
在富燃料燃烧时，燃料中的氮化合物在燃烧初期快速分解，与氧气反应生成快 速型氮氧化物，如一氧化二氮。这种类型的氮氧化物在燃烧过程中浓度较低。
氮氧化物的生成机理及防治 措施
汇报人： 2024-01-08
目录
• 氮氧化物的生成机理 • 氮氧化物的危害 • 氮氧化物的防治措施 • 氮氧化物排放标准及政策 • 未来研究方向与展望
01
氮氧化物的生成机理
热力型氮氧化物
总结词
热力型氮氧化物主要在高温条件下由空气中的氮气和氧气反 应生成。
详细描述
中国氮氧化物排放标准
中国政府为了控制氮氧化物排放，制定了一系列严格的排放标准。这些标准根据 不同地区和行业的特点，规定了具体的排放限值，并要求企业采取措施降低氮氧 化物排放。
中国氮氧化物排放标准不仅关注单个企业的排放，还注重区域和流域的排放控制 ，以实现整体环境质量的改善。
氮氧化物减排政策与措施
开发高效的氮氧化物控制技术
研发新型的氮氧化物控制技术 ，如催化还原、吸附分离、等 离子体处理等，以提高氮氧化
物去除效率。
针对不同行业和排放源的特 点，开发具有针对性的氮氧 化物控制技术，以满足不同
场景的需求。
加强氮氧化物控制技术的工程 化应用研究，提高技术的可靠 性和稳定性，降低运行成本。
加强国际合作与交流，共同应对氮氧化物污染问题
加强国际间的合作与交流，共同研究和应对氮氧化物污染问题，分享经验 和最佳实践。
燃煤电站锅炉氮氧化物形成机理及防治措施
燃煤电站锅炉氮氧化物形成机理及防治措施随着工业化进程的加快和城乡居民生活水平的提高，电力需求不断增长，燃煤电站作为我国最主要的发电方式之一，其排放的氮氧化物成为环境保护中的一个重要问题。
氮氧化物（NOx）是一类对环境和人体健康都有害的气体，其排放会导致大气污染和酸雨，对生态环境和人民身体健康造成严重危害。
了解燃煤电站锅炉氮氧化物形成的机理并制定相应的防治措施，对于减少氮氧化物排放及改善环境质量具有重要意义。
1. 燃煤电站锅炉氮氧化物形成机理在燃烧过程中，氮气和氧气同时存在，并且燃烧温度较高，这是氮氧化物生成的基本条件。
氮氧化物主要是在燃烧室内生成，燃料中的氮气和空气中的氮气在高温下会先析出硝酸盐或者氧化物形成一些中间物，然后再转化成NO、NO2等氮氧化物。
在锅炉内，氧气和氮气燃尽形成的NOx含量占总NOx排放的约80%。
还有一部分NOx是在煤燃烧时，在燃料和缺氧气氛下生成的。
了解燃煤电站锅炉氮氧化物的形成机理，可以有针对性地制定相应的防治措施。
（1）优化燃烧条件通过优化燃烧条件，可以有效地减少氮氧化物的生成。
合理控制燃煤电站锅炉的风量和煤粉的分布，保持适宜的燃料/空气比，可以减少煤中的氮氧化合物在燃烧时与氧气形成NOx的数量。
采用低氮燃烧技术，如SNCR（选择性非催化还原）技术、低氮燃烧器、燃烧风道优化等技术，可以有效地降低NOx的排放。
（2）燃烧中加入脱硫剂在燃煤电站锅炉的燃烧过程中加入脱硫剂，例如石灰、石膏等，可以在一定程度上减少氮氧化物的生成。
因为这些脱硫剂可以吸收部分氮氧化合物，使其不参与N2O的生成，从而降低NOx的排放。
（3）提高锅炉热效率提高燃煤电站锅炉的热效率，可以减少煤料的燃烧量，并减少大量氮氧化物的生成。
采用先进的余热回收技术、燃烧控制技术和废气排放控制技术，可以有效地提高锅炉的热效率，减少NOx的排放。
（4）污染物治理系统安装高效的污染物治理系统，比如SCR（选择性催化还原）装置和SNCR（选择性非催化还原）装置，对锅炉排放的废气进行脱硝处理，可以显著减少NOx的排放。
浅谈NOx的生成机理和控制技术
浅谈NOx的生成机理和控制技术摘要：随着对环保要求的不断加强，对NOx的排放越来越严格。
NOx是重要的酸性污染气体，煤炭和石油的燃烧是人为产生NOx排放的最主要来源。
本文分析了煤炭在燃烧中生成NOx的机理和规律，以及各自的特点，介绍了控制和减少NOx生成的基本技术。
关键词：氮氧化物；机理；控制；分级一、氮氧化物生成机理热力NOx的生成量和燃烧温度关系很大，在温度足够高时，热力NOx的生成量可占到NOx总量的30%，随着反应温度T的升高，其反应速率按指数规律增加。
当T<1300℃时，NOx的生成量不大，而当T>1300℃时，T每增加100℃，反应速率增大6～7倍。
T<1300℃时，NOx的生成量不大，而当T>1300℃时，T每增加100℃，反应速率增大6～7倍。
2 快速型NOx生成机理快速型NOx是在碳氢化合物燃料在燃料过浓时燃烧，燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的CH自由基和空气中氮气反应生成HCN和N，再进一步与氧气作用以极快的速度生成，其形成时间只需要60ms。
快速NOx在燃烧过程中的生成量很小。
影响快速NOx生成的主要因素有空气过量条件和燃烧温度。
3 燃料型NOx生成机理由燃料中氮化合物在燃烧中氧化而成。
由于燃料中氮的热分解温度低于煤粉燃烧温度，在600～800℃时就会生成燃料型NOx，它在煤粉燃烧NOx产物中60～80%。
在生成燃料型NOx过程中，首先是含有氮的有机化合物热裂解产生N，CN，HCN和等中间产物基团，然后再氧化成NOx。
由于煤的燃烧过程由挥发份燃烧和焦炭燃烧两个阶段组成，故燃料型NOx的形成也由气相氮的氧化（挥发分）和焦炭中剩余氮的氧化（焦炭）两部分组成，其中挥发份NOx占燃料型NOx大部分。
影响燃料型NOx生成的因素有燃料的含氮量、燃料的挥发分含量、燃烧过程温度、着火阶段氧浓度等。
燃料的挥发分增加NOx转换量就越大；火焰温度越高NOx转换量就越大；挥发分NOx转化率随氧浓度的平方增加。
燃煤电站锅炉氮氧化物形成机理及防治措施
燃煤电站锅炉氮氧化物形成机理及防治措施燃煤电站是当前我国主要的电力生产方式之一，燃煤电站在燃烧过程中会产生大量的氮氧化物，对环境和人类健康造成严重的影响。
燃煤电站锅炉氮氧化物的形成机理及防治措施成为了当前亟待解决的问题。
我们来了解一下氮氧化物的形成机理。
燃煤电站在燃烧煤炭的过程中，氮氧化物主要以氮气(N2)和氧气(O2)在高温条件下发生反应而产生。
在锅炉内，煤炭的燃烧会释放出大量的一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)。
这些氮氧化物一旦排放到大气中，会与其他气体和颗粒物发生复杂的化学反应，形成臭氧和酸雨等有害物质，对环境和人类健康造成危害。
接下来，我们将介绍一些防治氮氧化物污染的措施。
通过优化燃烧技术，采用高效燃烧设备和先进的燃烧控制技术，可以降低煤炭的燃烧温度和氧气含量，减少氮氧化物的生成。
采用燃烧催化剂也是一种有效的减少氮氧化物排放的方法。
燃煤电站可以在锅炉内部添加催化剂，通过催化剂的作用，促使氮氧化物在燃烧过程中更充分地转化为无害的氮和水蒸气。
利用脱硝设备对烟气进行脱硝处理，也是一种有效的降低氮氧化物排放的方法。
脱硝设备可以将烟气中的氮氧化物转化为氮气和水蒸气，减少对环境的污染。
除了在燃烧过程中减少氮氧化物的生成之外，还可以通过改善废气处理设施来降低氮氧化物的排放。
采用高效的烟气脱硫设备和烟气除尘设备，可以有效地去除烟气中的氮氧化物，减少对环境的影响。
加强废气排放的监测和管理，建立科学的排放标准和管理制度，也是减少氮氧化物排放的重要措施。
燃煤电站锅炉氮氧化物的形成机理及防治措施是一个复杂而重要的问题。
通过优化燃烧技术、采用燃烧催化剂、利用脱硝设备、改善废气处理设施等措施，可以有效地降低燃煤电站锅炉氮氧化物的排放，保护环境和人类健康。
政府部门、企业和社会公众都应该共同努力，加强对燃煤电站氮氧化物排放的监管和管理，推动燃煤电站向清洁、高效、低排放的方向发展。
相信在各方的共同努力下，燃煤电站氮氧化物污染问题一定能够得到有效的解决。
氮氧化物的产生机理及脱氮技术原理
氮氧化物的产生机理及脱氮技术原理氮氧化物的产生机理及脱氮技术原理：一、氮氧化物的产生机理在氮氧化物中，NO占有90%以上，二氧化氮占5%-10%，产生机理一般分为如下三种：（a）热力型燃烧时，空气中氮在高温下氧化产生，其中的生成过程是一个不分支连锁反应。
其生成机理可用捷里多维奇(Zeldovich)反应式表示。
随着反应温度T的升高，其反应速率按指数规律。
当T<1500℃时，NO的生成量很少，而当T>1500℃时，T每增加100℃，反应速率增大6-7倍。
热力型氮氧化物生成机理(Zeldovich反应式)在高温下总生成式为（b）瞬时反应型(快速型)快速型NOx是1971年Fenimore通过实验发现的。
在碳氢化合物燃料燃烧在燃料过浓时，在反应区附近会快速生成NOx。
由于燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的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以极快的速度生成，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。
上述两种氮氧化物都不占NOx的主要部分，不是主要来源。
（c）燃料型NOx由燃料中氮化合物在燃烧中氧化而成。
由于燃料中氮的热分解温度低于煤粉燃烧温度，在600－800℃时就会生成燃料型，它在煤粉燃烧NOx产物中占60－80％。
在生成燃料型NOx过程中，首先是含有氮的有机化合物热裂解产生N，CN，HCN和等中间产物基团，然后再氧化成NOx。
由于煤的燃烧过程由挥发份燃烧和焦炭燃烧两个阶段组成，故燃料型的形成也由气相氮的氧化（挥发份）和焦炭中剩余氮的氧化（焦炭）两部分组成。
燃料中氮分解为挥发分N和焦炭N的示意图二、低NOx燃烧技术原理对于没有脱硝设备和脱硝燃烧器的燃煤锅炉来说，也就是采用低氮燃烧技术来减少NOx的生成机会。
1）在燃用挥发分较高的烟煤时，燃料型NOx含量较多，快速型NOx极少。
燃料型NOx是空气中的氧与煤中氮元素热解产物发生反应生成NOx，燃料中氮并非全部转变为NOx，它存在一个转换率，降低此转换率，控制NOx排放总量，可采取：（1）减少燃烧的过量空气系数；（2）控制燃料与空气的前期混合；（3）提高入炉的局部燃料浓度。
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热力型NO 热力型NOx的形成
假定O原子的浓度保持不变 假定O
[O]e =
最终得
[O 2 ]1/ 2 K p,NO e ( RT )1/ 2
dY M (1 − Y 2 ) = dx 2(1 + CY ) M = C = 4 k 4 K p,O [ N 2 ]1 / 2 ( RT )1 / 2 ( K p,NO )1 / 2 k − 4 ( K p,NO )1 / 2 [ N 2 ]1 / 2 k 5 [O 2 ]1 / 2
热力型NO 热力型NOx的形成
热力型NO 形成的动力学——Zeldovich模型 ——Zeldovich 热力型NOx形成的动力学——Zeldovich模型
O 2 + M ⇔ 2O + M
N 2 + O ⇔ NO + N
−1 +1
(3)
(4 ) (5 )
N + O2 ⇔ NO + O
−2
+2
NO生成的总速率 NO生成的总速率
Nox和SO2联合控制技术
反应式
Na 2CO3 + Al 2O3 → 2NaAlO2 + CO2 2NaAlO2 + H 2O → 2NaOH + Al 2O3 2NaOH + SO 2 + 0.5O2 → Na 2SO4 + H 2O 2NaOH + 2NO + 1.5O2 → 2NaNO3 + H 2O 2NaOH + 2NO2 + 0.5O2 → 2NaNO3 + H 2O
3)
常规燃烧温度（>1500K）下，有可观的NO生成，但NO2 量仍然很小
热力型NO 热力型NOx的形成
烟气冷却过程中，根据热力学计算， 应主要以NO 烟气冷却过程中，根据热力学计算，NOx应主要以NO2的形式 90％～95％ NO的形式存在 的形式存在， 存在，但实际90％～95 存在，但实际90％～95％的NOx以NO的形式存在，主要原因 在于动力学控制
HCN + OH → CN + H 2O CN + O 2 → CO + NO CN + O → CO + N NH + OH → N + H 2O NH + O → NO + H N + OH → NO + H N + O 2 → NO + O
燃料型NO 燃料型NOx的形成
燃料中的N通常以原子状态与HC结合， 燃料中的N通常以原子状态与HC结合，C—N键的键能较N HC结合 键的键能较N 燃烧时容易分解，经氧化形成NO ≡N 小，燃烧时容易分解，经氧化形成NOx 火焰中燃料氮转化为NO的比例取决于火焰区NO/O 火焰中燃料氮转化为NO的比例取决于火焰区NO/O2的比例 NO的比例取决于火焰区 燃料中20％～80 的氮转化为NO 20％～80％ 燃料中20％～80％的氮转化为NOx
3. 烟气循环燃烧
降低氧浓度和燃烧区温度－主要减少热力型NOx
传统低NO 传统低NOx燃烧技术
4. 两段燃烧技术
第一段：氧气不足， 烟气温度低，NOx生成 量很小 第二段：二次空气， CO、HC完全燃烧，烟 气温度低
先进的低NO 先进的低NOx燃烧技术
原理：低空气过剩系数运行技术＋ 原理：低空气过剩系数运行技术＋分段燃烧技术
烟气脱硝技术
选择性非催化还原法（SNCR） 2. 选择性非催化还原法（SNCR）
烟气脱硝技术
3. 吸收法
碱液吸收
必须首先将一半以上的NO氧化为NO 必须首先将一半以上的NO氧化为NOx NO/NO2＝1效果最佳
2NO2 + 2MOH → MNO3 + MNO2 + H 2O NO + NO2 + 2MOH → 2MNO2 + H 2O 2NO2 + Na 2CO3 → NaNO3 + NaNO2 + CO2 NO + NO2 + Na 2CO3 → 2NaNO2 + CO2 M − K + , Na + , Ca 2+ , Mg 2+ ,(NH 4 ) +
烟气脱硝技术
吸收法（ 3. 吸收法（续）
强硫酸吸收
NO + NO 2 + 2H 2SO 4 → 2NOHSO 4 + H 2O
4. 吸附法
吸附剂：活性炭、分子筛、硅胶、含氨泥煤 NOx和SO2联合控制技术
吸附剂：浸渍碳酸钠的γ 吸附剂：浸渍碳酸钠的γ-Al2O3
烟气脱硝技术
吸附法（ 4. 吸附法（续）
1. 炉膛内整体空气分级的低NOx直流燃烧器
炉壁设置助燃空气（OFA，燃尽风）喷嘴 炉壁设置助燃空气（OFA，燃尽风）喷嘴 类似于两段燃烧技术
先进的低NO 先进的低NOx燃烧技术
空气分级的低NO 2. 空气分级的低NOx旋流燃烧器
一次火焰区：富燃，含氮组分析出但难以转化 二次火焰区：燃尽CO、HC等
O,H,OH O,H,OH fast NHi slow NHi,NO slow
NO
Fuel N
fast
HCN
O,H,OH fast
NHi (i=0,1,2)
N2
NOx的形成
NOx的形成
低NOx燃烧技术原理
控制NO 控制NOx形成的因素
空气－燃料比 燃烧区温度及其分布 后燃烧区的冷却程度 燃烧器形状
形成机理
燃料型NOx
燃料中的固定氮生成的NO 燃料中的固定氮生成的NOx
热力型NOx
高温下N 高温下N2与O2反应生成的NOx 反应生成的NO
瞬时NO
低温火焰下由于含碳自由基的存在生成的NO 低温火焰下由于含碳自由基的存在生成的NO
NOx的形成机理
热力型NO 热力型NOx的形成
产生NO和NO2的两个重要反应
第一节 氮氧化物的性质及来源
NOx包括
N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5 大气中NOx主要以NO、NO2的形式存在
NOx的性质
单个分子的温室效应为CO 200倍 N2O：单个分子的温室效应为CO2的200倍，并参与臭 氧层的破坏 NO：大气中NO 的前体物质， NO：大气中NO2的前体物质，形成光化学烟雾的活 跃组分
得到
[N]稳态
k4 [O][N 2 ] + k −5 [O][NO] = k −4 [NO] + k5 [O 2 ]
代入（ 代入（6）式得
k4 [N 2 ] − ( k −4k −5 [NO]2 / k5 [O 2 ]) d[NO] = 2[O] dt 1 + (k −4 [NO]/ k5 [O2 ]) = 2k4 [O][N 2 ]{1 − [NO]2 /( K p,NO [N 2 ][O 2 ])} 1 + (k −4 [NO]/ k5 [O 2 ])
Y = [ NO ] /[ NO ]e
热力型NO 热力型NOx的形成
积分得NO的形成分数与时间t之间的关系 积分得NO的形成分数与时间 NO
(1 − Y )c +1 (1 + Y )c −1 = exp(− Mt )
Y= 1.0 [NO]/ [NO]e 0.5
0
0.5
1
1.5 2.0
Mt
瞬时NO的形成 瞬时NO的形成
烟气脱硝技术
选择性非催化还原法（SNCR） 2. 选择性非催化还原法（SNCR）
尿素或氨基化合物作为还原剂，较高反应温度 化学反应
4NH 3 + 6NO → 5N 2 + 6H 2O CO(NH 2 ) 2 + 2NO + 0.5O2 → 2N 2 + CO 2 + 2H 2O
同样，需要控制温度避免潜在氧化反应发生
d[NO] = k4 [O][N 2 ] − k−4 [N][NO] + k5 [N][O2 ] − k−5 [O][NO] (6) dt
热力型NO 热力型NOx的形成
假定N原子的浓度保持不变 假定N
d[N] = k4 [O][N 2 ] − k−4 [N][NO] + k −5 [O][NO] − k5 [N][O2 ] = 0 dt
催化剂：贵金属、碱性金属氧化物 还原反应
4NH 3 + 4NO + O 2 → 4N 2 + 6H 2O 8NH 3 + 6NO 2 → 7N 2 + 12H 2O
潜在氧化反应
4NH 3 + 5O2 → 4NO + 6H 2O 4NH 3 + 3O2 → 2N 2 + 6H 2O
烟气脱硝技术
选择性催化还原法（SCR） 1. 选择性催化还原法（SCR）
再生：天然气、CO 再生：天然气、CO
第九章 氮氧化物污染控制
教学内容 1. 氮氧化物的性质及来源 2. 燃烧过程中氮氧化物的形成机理 3. 低氮氧化物燃烧技术 4. 烟气脱硝技术 重 点 氮氧化物的形成机理， 氮氧化物的形成机理，低氮氧化物燃烧技术和烟气脱硝技术 。 教学目标 通过本节内容的学习，使学生达到如下要求（ 通过本节内容的学习，使学生达到如下要求（1）了解 氮氧化物的性质和主要来源（ 氮氧化物的性质和主要来源（2）熟悉氮氧化物的形成机理 掌握低氮氧化物燃烧技术和烟气脱硝技术。 （3）掌握低氮氧化物燃烧技术和烟气脱硝技术。
低NOx燃烧技术
传统低NO 传统低NOx燃烧技术
1. 低氧燃烧 降低NO 降低NOx的同时提高锅炉热效率 CO、HC、碳黑产生量增加 CO、HC、碳黑产生量增加
传统低NO 传统低NOx燃烧技术