NOx控制技术
NOx的产生机理及排放控制解析
• 高活性CATA.会使二氧化硫氧化成三氧化硫.
SCR喷氨法催化剂反应器置于空气预 热器与静电除尘器之间
空气
NH3+空气
NH3
锅炉
NH3储罐 蒸发器 空气预热器
空气
SCR反应器
静电除 尘器
湿法烟 气脱硫
系统
去烟囱
SCR喷氨法催化剂反应器布置在
• 3.4烟气再循环法
• 4．炉膛喷射脱硝
• 实质为向炉膛喷射某种物质，可在一定温 度条件下还原已生成的一氧化氮，以降低的排 放量。包括喷水法、二次燃烧法、喷氨法。
• 4.1 喷水法反应为： • 但一氧化氮氧化较困难，需喷入臭氧或高锰酸
钾，不现实。
• 4.2喷二次燃料： • 即前述燃料分级燃烧，但二次燃料不会仅选择
举例：固态除渣煤粉炉，当要求NOx排放值为650mg/m3时，所需的NOx降低率为36％。
120
NOx降低率(%)
100
循环床
80
链条炉
抛煤机炉
60
鼓泡床
40
固态除渣煤粉炉
20
液态除渣煤粉炉
0
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800
NOx排放值(mg/m3)
• 喷入的氨与烟气良好混合是保证脱硝还原反应 充分进行、使用最少量氨达到最好效果的重要 条件。
• 若喷入的氨未充分反应，则泄漏的氨会到锅炉 炉尾部受热面，不仅使烟气飞灰容易沉积在受 热面，且烟气中氨遇到三氧化硫会生成硫酸氨 （粘性，易堵塞空气预热器，并有腐蚀危险）。
• 总之，SNCR喷氨法投资少，费用低，但适用范 围窄，要有良好的混合及反应空间、时间条件。 当要求较高的脱除率时，会造成氨泄漏过大。
氮氧化物控制技术
赵毅
在火电机组排放的多种大气污染物中，氮氧化物是最 近三十多年来受到世界极大关注的一种污染物。氮氧化 物的排放对人体的致毒作用、对植物的损害以及对酸雨 和光化学烟雾的形成、对臭氧层的破坏中所起的作用已
经得到了科学的证明。世界上一些工业发达国家对氮氧
化物的排放制定了越来越严格的限制。随着今后电力工 业的发展，NOx排放量将越来越大。如果不加强控制，
根据Zelkowski（1986年）的研究结果，在煤 粉燃烧装置常规氧量运行条件下，NOx生成量 与温度之间的关系存在一个“边界温度”，高 于该“边界温度”时，NOx生成量将随温度的 升高以指数规律增加，这个“边界温度”大约 为1300℃。图4—1就是Zefkowski给出的NOx 的生成量与温度的关系曲线。
（1）炉形和设计参数的选择。低NOx炉形有循 环流化床锅炉（CFBC）和增压循环流化床锅 炉（PFBC）；锅炉设计因素包括锅炉容量或 最大连续蒸发量、炉膛断面热负荷、容积热负 荷等因素。 进入20世纪90年代以后，世界上主要的锅炉制 造商的锅炉设计都是不仅要提高锅炉效率，减 少未燃烬碳损失，同时要考虑在锅炉的燃烧系 统和炉膛设计中尽量降低NOx的生成量。 （2）运行状况。运行状况包括锅炉负荷、过剩 空气量或氧量、直流燃烧器摆角及旋流燃烧器 旋流叶片角度设置等因素；比如采用低过量空 气系数是公认的减少NOx生成的运行方式。
2．烟气脱硝工艺分类
烟气脱硝工艺可以分为两大类——湿法和干法。 （1）湿法是指反应剂为液态的工艺方法。 （2）干法是指反应剂为气态的工艺方法。 无论是干法还是湿法，依据脱硝反应的化学机理，又可以分为还 原（Reduction）法、分解（Decomposition）法、吸附 （Absorption）法、等离子体活化（Plasma activation）法和生 化（Biochemical）法等。 湿法有气相氧化液相吸收法和液相氧化吸收法等，干法有选择性 催化还原法(SCR )、选择性非催化还原法（SNCR）等。 目前世界上使用最广泛的方法是选择性催化还原法（SCR）和选 择性非催化还原法(SNCR)。
氮氧化物控制技术
氮氧化物的控制技术*名：***学号： **********班级：动研114专业：动力工程及工程热物理完成日期：2011年 12月 18 日NOx控制技术1 引言近年来能源利用造成的环境污染越来越严重，其中矿物燃料的燃烧所排放出来的氮氧化物(NOx)己成为环境污染的一个重要方面。
NOx是N2O、NO、NO2、N2O3、N 2O4和N2O5的总称。
我国能源以煤为主。
燃煤所产生的大气污染物占污染物排放总量的比例较大，其中NOx占67%。
有关资料表明，电站锅炉的NOx排放量占各种燃烧装置NOx排放量总和的一半以上，而且80%左右是煤粉锅炉排放的。
国家环保局于2003年12月23日发布的《火电厂大气污染物排放标准》（GB13223—2003）中对于第三时段燃煤电厂执行的排放浓度限值为：当Vdaf<10%时，NOx 排放浓度限值为1100 mg/m3；当10%<Vdaf<20%时，排放浓度限值为650 mg/m3；当Vdaf>20%时，排放浓度限值为450 mg/m3。
据调查，我国燃煤电站固、液态排渣煤粉炉NOx排放质量浓度范围分别为600~1200 mg/m3和850~1150 mg/m3。
因此，降低NOx排放的任务非常紧迫。
NOx的控制可分为燃烧前处理，燃烧中处理和燃烧后处理。
燃烧前脱氮主要是燃烧前将燃料转化为低氮燃料。
这种方法由于技术复杂，成本较高，在我国应用较少。
燃烧后脱硝主要指烟气净化技术，即把已生成的NOx还原为N2从而脱除烟气中的NOx，烟气净化技术主要包括湿法脱氮技术和干法脱氮技术。
干法脱氮技术有选择性催化还原法(SCR)、非选择性催化还原法(SNCR)、吸收法。
湿法脱氮技术有吸附法、等离子体活化法、生化法。
据了解，烟气脱硝的效率可高达90%以上，但由于存在着反应温度窗口较窄(SNCR)，需要昂贵的催化剂(SCR)以及需要增加装置和占用空间等不利因素，导致初投资及运行成本较高，因而其应用受到较大限制。
NOx的产生机理及排放控制技术
• 低NOx排放主要技术措施
• 1 .改变燃烧条件：包括低过量空气燃烧法，空气 分级燃烧法，燃料分级燃烧法，烟气再循环法。 • 2 .炉膛喷射脱硝：包括喷氨及尿素，喷入水蒸汽， 喷入二次燃料。 • 3 烟气脱硝： • (1)干法脱硝。(烟气催化脱硝，电子束照射烟气 脱硝) • (2).湿法脱硝。
• 2.3 喷氨法（尿素等氨基还原剂） • 由于氨只和烟气中反应，而一般不和氧 反应，这种方法亦称选择性非催化剂吸 收（SNCR）法。但不用催化剂，氨还原 NO仅在950－1050这一狭窄范围内进行， 故喷氨点应选择在炉膛上部对应位置。 • 采用炉膛喷射脱硝，喷射点必须在950－ 1050摄氏度之间。 • 喷入的氨与烟气良好混合是保证脱硝还 原反应充分进行、使用最少量氨达到最 好效果的重要条件。
• 与SNCR一样,SCR也应注意喷氨量的控制。
• 硫化物,硝化物和粉尘联合控制工艺 • 近年来,美国巴布科克.威尔科克斯(B&W)公 司开发了一种SNRB技术.其特点是使用一种高 温布袋除尘器,将脱硫脱硝和除尘结合到一起. 其原理为:将钙基或钠基碱性吸收剂喷入烟气 中脱硫,将高温催化剂喷入耐高温陶瓷纤维袋 内并通过喷氨脱硝,高温脉冲喷射布袋除尘.
SCR喷氨法催化剂反应器(SCR反应 器) 置于空气预热器前的高尘烟气中
NH3+空气 NH3
SCR反应器 锅炉
NH3
NH3储罐蒸发器 空气预热器 去湿法烟气脱 硫系统
静电除尘器
空气
• 此时,烟气中含有飞灰,二氧化硫,故反应器在 “ • 不干净”的高尘烟气中.但此处温度在300到 500oC之间,适用于多数催化剂,但寿命受下列因 素影响: • 烟气飞灰中Na,K,Ca,Si,As会使催化剂中毒或 污染. • 飞灰对催化剂反应器的磨损和使催化剂反应器 蜂窝堵塞. • 如烟气温度升高,会使CATA.烧结或使之再结晶 失效. • 如烟气温度降低,氨会和三氧化硫生成硫酸氢 铵,堵塞烟道. • 高活性CATA.会使二氧化硫氧化成三氧化硫.
大气环境中NOx的来源与排放控制技术
大气环境中NOx的来源与排放控制技术在现代工业化进程中，NOx（一氧化氮和二氧化氮）排放已成为严重的环境问题之一。
NOx的排放主要来源于燃烧过程和工业生产过程。
燃烧过程中，如化石燃料的燃烧以及汽车尾气中都会产生大量的NOx。
而工业生产过程中，如化肥生产、钢铁冶炼等也都是NOx的重要排放源。
首先，燃烧过程中产生的NOx是主要来源之一。
当燃料中的氮和氧气在高温下发生反应时，会生成一氧化氮。
而一氧化氮进一步与空气中的氧气反应，会形成二氧化氮。
这种反应主要发生在燃烧室内，如汽车引擎、煤燃烧炉等。
因此，交通运输产业和能源行业是NOx排放的重要来源。
其次，工业生产过程中的排放也不可忽视。
以化肥生产为例，氨气的生产过程中会产生大量的NOx。
此外，钢铁冶炼、电力行业等也会释放出大量的NOx。
这些工业过程中的NOx排放主要源于高温燃烧、氮氧化物的脱除和废气处理过程。
这些行业因为其特殊的生产工艺，往往会有较高的NOx排放。
如何控制和降低大气中的NOx排放成为了当前的重要任务之一。
首先，科技的发展提供了有效的NOx控制技术。
例如，饱和窑炉、脱氮除尘减排技术、SCR（Selective Catalytic Reduction，选择性催化还原）装置等技术的应用，可以将NOx排放降低到很低的水平。
特别是SCR技术，通过催化剂将氮氧化物还原为氮和水，有效地解决了NOx排放问题。
此外，燃烧优化技术、锅炉低氮燃烧技术等也能够减少燃烧过程中产生NOx的量。
其次，政府的相关政策也在NOx排放控制方面起到了重要作用。
一方面，政府鼓励和引导企业加强燃煤电厂、钢铁企业等重点行业的脱硝改造工作。
另一方面，政府推动低碳经济发展，提倡清洁能源的使用，这也有助于降低NOx排放。
此外，政府还对排放严重的企业进行监管和执法，加大对违规排放行为的处罚力度，通过这些措施来促使企业加强NOx排放控制工作。
此外，公众的环保意识和参与也是降低NOx排放的重要力量。
NOX形成机理-如何控制NOX浓度
NOX形成机理,如何控制NOX浓度1、NOx的危害：氮氧化物（NOx）是重要的空气污染物质，其产生的途径为燃烧火焰在高温下氮气与氧气的化合，以及燃料中的氮成分在燃烧时氧化而成。
氮氧化物的环境危害有二种，在的催化作用下，氮氧化物易与碳氢化物光化反应，造成光雾及臭氧之二次空气污染;此外氮氧化物也易与水气结合成为含有硝酸成分的酸雨。
2、NOx生成机理和特点2.1 NOx生成机理在NOx中，一氧化氮约占90％以上，二氧化氮占5％~10％，产生机理一般分为如下3种：（1）热力型NOx，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，即O2+N→2O+N, O+N2→NO+N, N+O2→NO+O在高温下总生成式为N2+O2→2NO, NO+0.5O2→NO2随着反应温度T的升高，其反应速率按指数规律增加。
当T<1 500 ℃时,NO的生成量很少,而当T>1 500 ℃时,T每增加100 ℃,反应速率增大6~7倍。
（2）快速型NOx，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NOx，其形成时间只需要60 ms，所生成的NOx与炉膛压力的0.5次方成正比,与温度的关系不大。
（3）燃料型NOx，指燃料中含氮化合物,在燃烧过程中进行热分解,继而进一步氧化而生成NOx。
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。
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和焦炭中剩余氮的氧化两部分组成。
燃烧污染物NOx的控制技术
• 燃料型：占总生成量的60%~80%，最高可 达90%。 • 热力型：在温度足够高时可达20%。 • 快速型：占的比例最小。
NOx控制技术
• 烟气脱硝技术（略过）
低氮燃烧技术
空气分级燃烧
烟气再循环 燃料分级燃烧
几种典型的低氮燃烧器
• 美国 B& W 公司从上世纪 70 年代开始研制低NOx 燃烧器, 到目前为止开发了一系列双 调风旋流燃烧器, 提供了超过 100 000 MW的低NOx燃烧设 备,其中 DRB-XCL 型燃烧器应 用最多DRB- XCL 燃烧器的主 要特点: 一次风入口设有锥形 扩散器, 起到浓淡分离的作用; 内外二次风均为轴向进风, 且 叶片角度均可调, 以滑动式空 气控制挡板控制二次风量; 在 内、外二次风进口前采用环 形毕托管测量风量, 以便于控 制各燃烧器间的风量分配; 出 口之间设有气流分离板, 且一 次风喷口端部装有齿形稳燃 环, 从而推迟一次风与内环二次风 的混合, 并增加出口处的局部湍 流强度, 强化传热、着火和煤粉 气化; 将传统的旋转式传动机构 改为推拉式传动机构, 解决了以 往燃烧器出现的过热和卡涩问 题。
• B& W 公司在 2000 年推出了最 新型的超低 NOx燃烧器—— DRB- 4Z低 NOx燃烧器该燃烧器 在 DRB-XCL 基础上增设了过渡 区直流风, 相当于在燃烧器煤 粉喷嘴出口增加了一个同心直 流射流的扰动。过渡区出口产 生回流, 促使高温烟气向一次 风气流根部回流混合, 形成一 层可供氧略低的过渡区, 延迟 一次风主气流与内二次风的混 合, 使 NOx还原区得到适当的 延长, 进一步降低 NOx生成量。 过渡区的大小可通过调节装置 进行调节。该燃烧器和燃尽风 结合使用, 可使 NOx排放量降 至( 197~246) mg/ m3。
天然气燃烧产生的氮氧化物的控制方法
天然气燃烧产生的氮氧化物的控制方法天然气燃烧产生的氮氧化物（NOx）是空气污染的重要成分之一，它对环境和人体健康都会造成负面影响。
为了保护环境和人类健康，我们需要采取有效的方法控制天然气燃烧产生的氮氧化物排放。
本文将介绍几种常用的控制方法。
一、低氮燃烧技术低氮燃烧技术是一种有效降低氮氧化物排放的方法。
它通过改变燃烧设备的设计和优化燃烧过程，减少氮氧化物的生成。
例如，利用预混燃烧技术，将燃料和空气充分混合，在高温下完全燃烧，可以降低氮氧化物的生成。
此外，采用分级燃烧技术，将燃料分为多个燃烧阶段，也可以有效地降低氮氧化物排放。
二、选择低氮燃料选择低氮燃料也是一种减少氮氧化物排放的方法。
天然气本身就是相对较低的氮氧化物排放燃料，与煤炭和油类燃料相比较，其氮氧化物排放要低得多。
因此，使用天然气作为燃料可以有效地减少氮氧化物的生成和排放。
三、使用排放控制技术除了改变燃烧方式和燃料选择外，还可采用一些排放控制技术来降低天然气燃烧产生的氮氧化物排放。
例如，脱硝装置是一种常用的氮氧化物控制技术，可以在燃烧过程中或烟气处理过程中，减少氮氧化物的排放。
此外，采用催化还原技术，通过将还原剂与燃烧产生的氮氧化物反应，将其转化为无害物质，也可以有效地降低氮氧化物的排放。
四、加强燃烧过程管理强化燃烧过程管理也是控制天然气燃烧产生的氮氧化物的重要手段。
通过合理的操作和管理，优化燃烧设备和燃烧工艺，可以提高燃烧效率，降低氮氧化物排放。
例如，合理调整燃料供给量和氧气含量，控制燃烧温度和燃烧时间，可以减少氮氧化物的生成。
此外，定期进行设备维护和清洁，保证燃烧设备的正常运行也是减少氮氧化物排放的重要措施。
综上所述，通过采用低氮燃烧技术、选择低氮燃料、使用排放控制技术以及加强燃烧过程管理，可以有效地控制天然气燃烧产生的氮氧化物排放。
这些方法在工业、交通和家庭等领域都有广泛的应用和推广前景。
我们应该积极采取这些措施，共同保护环境，改善空气质量，保障人类的健康。
燃烧污染物nox的控制技术
开发高效低成本的脱硝技术
研发高效、低成本、适用于不 同燃烧装置的脱硝技术，提高 脱硝效率和降低运行成本。
探索新型脱硝催化剂的制备方 法和性能优化，提高其活性和 稳定性。
研究脱硝技术在不同燃烧条件 下的适应性，拓展其应用范围 和领域。
加强政策引导与监管力度
制定更加严格的NOx排放标准 和监管政策，提高污染控制要求。
NOx在大气中经过一系列化学反应后，会形成硝酸或硝酸盐，随雨 水降落到地面，导致酸雨的形成。
温室效应
NOx在大气中会与碳氢化合物反应，生成具有温室效应的二次污染 物，加剧全球气候变暖。
NOx控制技术的必要性
保护环境
控制NOx的排放是减少空气污染、保护环境的重 要措施，有助于改善人类生存环境。
健康保障
05 未来研究方向与展望
深入研究燃烧反应机理
01
深入研究燃烧过程中NOx的生 成机理，掌握其生成和转化规 律，为控制NOx排放提供理论 依据。
02
探索不同燃烧条件对NOx生成 的影响，优化燃烧参数，降低 NOx排放。
03
开展燃烧反应动力学研究，揭 示燃烧过程中化学反应的速率 和机理，为开发新型控制技术 提供支持。
NOx排放的目的。
04 燃烧污染物NOx控制技术 的效果与挑战
控制技术的效果评估
减少NOx排放
通过采用先进的燃烧技术和控制技术，可以显著降低燃烧过程中 NOx的排放量，从而减轻对环境的污染。
提高燃烧效率
一些控制技术不仅能够有效降低NOx排放，还能提高燃烧效率，减 少能源浪费。
经济效益
采用NOx控制技术可以降低污染物治理成本，提高企业经济效益。
03 燃烧污染物NOx的控制技 术
低NOx燃烧技术
NOx生成及控制措施
NOx生成及控制措施一概述中国是一个以煤炭为主要能源的国家，煤在一次能源中占75%，其中84％以上是通过燃烧方法利用的。
煤燃烧所释放出废气中的氮氧化物(NOx），是造成大气污染的主要污染源之一.氮氧化物(NOx）引起的环境问题和人体健康的危害主要有以下几方面:氮氧化物(NOx）的主要危害：（1)NOx对人体的致毒作用，危害最大的是NO2,主要影响呼吸系统，可引起支气管炎和肺气肿等疾病；（2）NOx对植物的损害；（3）NOx 是形成酸雨、酸雾的主要污染物；(4)NOx与碳氢化合物可形成光化学烟雾；(5）NOx参与臭氧层的破坏。
（2)不同浓度的NO2对人体健康的影响二、燃煤锅炉NOx生成机理氮氧化物（NOx)是造成大气污染的主要污染源之一。
通常所说的NOx有多种不同形式:N2O、NO、NO2、N2O3、N2O4和N2O5，其中NO 和NO2是重要的大气污染物，另外还有少量N2O。
我国氮氧化物的排放量中70％来自于煤炭的直接燃烧，电力工业又是我国的燃煤大户，因此火力发电厂是NOx 排放的主要来源之一.煤的燃烧过程中产生的氮氧化物（NOx ）主要是一氧化氮（NO ）和二氧化氮（NO2），在煤燃烧过程中氮氧化物的生成量和排放量与煤的燃烧方式,特别是燃烧温度和过量空气系数等密切相关.燃烧形成的NOx 生成途径主要由以下三个:为燃料型、热力型和快速型3种。
其中快速型NOx 生成量很少,可以忽略不计。
1. 热力型NOx指空气中的氮气（N2）和氧(O2)燃料燃烧时所形成的高温环境下生成的NO 和NO2的总和,其总反应式为:22222NO O NO NO O N ↔+↔+ 当燃烧区域温度低于1000℃时，NO 的生成量较少,而温度在1300℃—1500℃时，NO 的浓度约为500—1000ppm,而且随着温度的升高，NOx 的生成速度按指数规律增加，当温度足够高时热力型NOx 可达20%.因此，温度对热力型NOx 的生成具有绝对性的作用，过量空气系数和烟气停留时间对热力型NOx 的生成有很大影响。
NOx生成原理与控制技术
煤燃烧过程中形成的NOx有3种:燃料型NOx、热力型NOx和快速型NOx。
其中快速型NOx所占比例很小，可略去小计。
燃料型NOx主要来自于挥发分氮，是燃料中氮化介物在燃烧中热分解，进一步氧化而成，其生成量与火焰附近的氧浓度有关:在氧化气氛下，挥发分氮自接被氧化成NOx;在还原气氛下，挥发分氮可将部分已生产的NOx还原成N2。
挥发分的燃烧主要发生在煤粉燃烧初期，因此应在煤粉火焰核心区域营造一种还原气氛，即欠氧富燃区来减少NOx的生成。
热力型NOx生成量与燃烧反应温度和氧浓度有关，是氮气在高温下自接氧化而成，高温高氧是其主要原因，在煤粉燃烧器常规氧量运行条件下，超过某一临界温度(大约在1300℃)，NOx生成量将随温度呈指数上升。
降低热力型NOx生成量的措施有:避免炉膛局部高温;降低炉膛高温区的氧浓度;缩短烟气在高温区的停留时间。
2. NOx控制技术电厂锅炉燃烧产生的NOx污染排放控制技术主要通过两种方式来进行。
(1)采用低氮燃烧技术来减少NOx生成这种方法主要依赖燃烧设备和燃烧技术的进步，通过改进工艺和设备、改进燃烧来降低燃料燃烧过程中NOx的生成，该方法脱硝效率有限，如果燃烧器性能小好,往往会降低热效率，使得小完全燃烧热损失增加。
目前，采用各种低NOx燃烧技术一般可以使NOx的排放量降低30%^-70%，挥发分越高的煤，NOx的排放量降低越多，但若要使烟气中NOx 的含量有更大程度的降低，还须采用烟气脱硝技术和研究新的低NO二燃烧技术。
(2)采用烟气脱硝技术来减少NOx排放常用的烟气脱硝技术是选择性催化还原(SCR)和选择性非催化还原(SNCR)，这两种方法都是通过在烟气中加入氨或尿素溶液等还原剂，在一定温度下与烟气中的氮氧化物发生还原反应，生成无害的氮气和水，小同之处是前者有催化剂的参与，催化剂的参与降低了反应温度(山小加催化剂时的1000℃左右降至300-380℃或更低)，并提高反应效率。
一般催化还原(SCR)技术脱销效率可高达90%但存在投资大、烟气阻力大、运行费用高以及较高的SO}/SO:转化率所引起的下游设备的严重沽污腐蚀等问题。
NOx生成及控制措施
NOx生成及控制措施NOx是一种由氮氧化物组成的污染物，包括氮一氧化物（NO）和二氧化氮（NO2）。
它们是空气污染问题的重要来源之一，并对人类健康和环境造成严重危害。
因此，减少NOx排放成为目前环境保护的重要任务之一。
本文将探讨NOx生成的原因以及一些常用的控制措施。
首先，让我们来了解NOx的生成机制。
NOx的主要生成途径是燃烧过程中的高温烟气氧化反应。
在高温下，空气中的氮气与氧气反应生成一氧化氮（NO），随后进一步氧化生成二氧化氮（NO2）。
这个过程通常发生在燃烧设备中，如锅炉、发动机和工业炉等。
此外，雷电、生物过程和土壤释放也可能产生一些NOx。
那么，如何有效地控制NOx的排放呢？下面是一些常用的措施：1. 调整燃烧参数：通过调整燃烧设备的设计和运行参数，可以降低燃烧温度，减少NOx的生成。
例如，使用低氮燃烧器可以减少燃烧过程中的氮氧化物生成。
2. 废气再循环（EGR）技术：EGR技术是一种将部分废气重新引入燃烧区域的方法。
引入的废气中含有较高浓度的氮气，可以稀释燃烧区域中的氧气浓度，从而抑制NOx的生成。
3. 先进的排放控制装置：使用先进的排放控制装置，如选择性催化还原（SCR）和选择性非催化还原（SNCR）系统等，可以在烟气中注入还原剂，将NOx转化为氮气和水。
4. 优化燃料配比：改变燃料的组成和配比，可以减少NOx的生成。
例如，添加还原剂或催化剂，可以促使反应发生在低温下，从而减少NOx的生成。
5. 燃烧过程优化：通过优化燃烧过程，如增加燃烧区域的湍流强度、改变燃烧器的形状和尺寸，可以提高燃料的完全燃烧程度，减少NOx的生成。
6. 供应链管理：优化供应链管理，选择低NOx燃料和原材料，减少NOx的生成。
7. 环境监测和合规法规：建立有效的环境监测系统和合规法规，对NOx排放进行监管和管理，确保企业和个人能够遵守相关的排放限制。
综上所述，NOx的生成是由燃烧过程中的高温烟气氧化反应产生的。
NOx的产生机理及排放控制技术
快速型NOx的产生主要与燃烧温度和氧气浓 度有关，高温和高氧浓度条件下更易生成。
02
快速型NOx的生成量通常较低，但在某些特 定条件下，如富燃料燃烧时，其生成量可能
会增加。
04
NOx的排放控制技 术
低氮燃烧技术：通过优化燃烧条件，降低燃烧过程中氮氧化物的生成。
燃料脱氮技术：对燃料进行预处理，降低燃料中的氮含量，从而减少氮氧化物的排 放。
制技术之一。
燃料添加剂： 通过在燃料中 添加特殊的添 加剂，降低烧技术： 通过降低燃烧过 程中的氧气含量， 减少NOx的生成。
燃料分级燃烧技 术：将燃料分成 多个阶段燃烧， 降低燃烧温度， 减少NOx的生成。
废气再循环技术： 将部分废气循环 回到燃烧室，降 低氧气浓度和燃 烧温度，减少 NOx的生成。
吸附法：利用吸附 剂吸附氮氧化物， 再进行脱附和回收 处理
液体吸收法：利用 吸收剂吸收氮氧化 物，再进行再生和 排放处理
NOx排放控制技术 的优缺点
优点：可以减少燃料的氮含 量，从而减少NOx的生成
缺点：技术难度较大，需要 精确控制燃料的成分和反应 条件
优点：燃烧中控制技术可以有效降低NOx的排放，减少对环境的污染。
烟气再循环技术： 将部分冷却的烟 气循环回燃烧区 域，降低燃烧温 度和氧气浓度， 从而减少NOx的
生成。
浓淡燃烧技术： 通过改变燃料和 空气的混合比， 使燃料在缺氧或 富氧条件下燃烧， 降低NOx的生成。
还原燃烧：通过降 低燃烧温度和减少 氧气浓度，减少氮 氧化物的生成
催化还原：利用催 化剂将氮氧化物还 原为氮气和水蒸气
NOx排放控制技术 的发展趋势
电子控制技术： 通过电子控制 系统精确控制 发动机的燃烧
燃气工业锅炉NOX排放控制技术
燃气工业锅炉NOX排放控制技术随着环境保护意识的不断提高，燃气工业锅炉的NOX排放管制越来越受到关注。
NOX是指氮氧化物，是一种在工业生产、交通运输和能源消耗过程中产生的气体污染物。
燃气工业锅炉是NOX主要的排放源之一，因此研究和控制燃气工业锅炉NOX排放技术，对环境保护至关重要。
目前，燃气工业锅炉NOX排放控制技术有以下几种类型：一、低氮燃烧技术低氮燃烧技术包括低氮燃烧器、燃气预混合燃烧技术，还有与之相关的控制策略。
燃气工业锅炉使用低氮燃烧技术可以大幅度减少NOX排放，但低氮燃烧技术的实施成本较高，需要对锅炉进行改造，安装新的部件和设备。
此外，低氮燃烧技术对燃烧器的设计和调试也提出了更高的要求。
二、再循环烟气脱氮技术再循环烟气脱氮技术是通过在燃烧过程中再循环部分烟气，将NOX转化为N2和H2O等无害气体。
再循环烟气脱氮技术不仅可以有效地控制NOX排放，而且可以提高燃烧效率，节约能源。
但是，再循环烟气脱氮技术实施的复杂度较高，需要较高的技术和装备。
三、选择性催化还原（SCR）技术SCR技术是一种通过催化反应将NOX转化为N2和H2O等无害气体的方法。
该技术可以减少NOX的排放，并且可以在广泛的工况下实施，具有较高的稳定性。
但是，SCR技术的成本较高，需要特殊的触媒和设备，也需要对锅炉和烟气进行改造。
四、非致焚处理技术非致焚处理技术是一种将NOX排放转化为其他物质的技术，可以将NOX转化为天然气、硝酸等物质。
非致焚处理技术可以减少NOX的排放，同时还可以产生有用的化学物质，对雾霾治理和废气综合利用等方面具有重要意义。
总结来看，燃气工业锅炉NOX排放控制技术有多种方式，每种技术都有其优缺点和适用范围。
在实际应用中，需要综合考虑锅炉的类型、使用环境、经济效益等因素，选择合适的技术进行处理。
最后需要注意的是，燃气工业锅炉NOX排放控制技术的应用需要尊重生态环境，并合理处理好各种利益关系，从而实现人类与自然共存、和谐发展的目标。
NOx的排放与控制
火山喷发时会释放出大量的NOX气体。
自然森林火灾
森林火灾会产生一定量的NOX排放。
02 NOX排放的影响
对人体健康的影响
短期影响
NOX排放浓度过高时，可引起人体呼吸急促、咳嗽、呼吸困难等不适症状，严重时可能导致窒息。
长期影响
长期接触低浓度的NOX，会增加患慢性阻塞性肺病、哮喘等呼吸道疾病的风险，还可能对心血管系统产 生负面影响。
通过安装在线监测设备， 实时监测企业或车辆的
NOX排放数据。
定期或不定期地采用手 工采样方式，对排放源 进行NOX排放监测。
NOX排放的报告制度
定期报告
要求企业或单位定期提交NOX排放 报告，汇总和分析排放数据。
不定期抽查
对重点排放源进行不定期抽查，核实 其NOX排放数据的真实性。
公示与公开
将NOX排放报告向社会公示，接受 公众监督和评议。
中国大气污染防治行动计划
中国政府实施了大气污染防治行动计划，旨在减少包括NOx在内的 污染物排放，改善空气质量。
国际技术合作与转让
技术交流与培训
通过国际组织、政府间 合作项目和行业协会等 渠道，促进各国在NOx 减排技术方面的交流与 培训。
资金支持
提供资金支持，帮助发 展中国家引进和推广低 NOx排放技术，促进全 球范围内的NOx减排。
对环境的影响
酸雨形成
NOX与水蒸气在大气中反应，生成硝酸和硝酸根离子，这些化合物随雨水降落，导致 酸雨的形成。
光化学烟雾
在阳光的作用下，NOX与其他有机化合物反应，形成光化学烟雾，对大气能见度和空 气质量造成影响。
对气候变化的影响
温室效应
NOX是一种温室气体，其排放会导致大气温度升高，加剧全球气候变暖。
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PART 2
危害与现状
PART 2
NOx排放会引发一系列的环境污染问题，毒害人类， 危及人类的健康，破坏地球生态环境。NOx危害性
主要包括5个方面。
1、NOx对人体有毒害作用。 2、NOx会产生光化学烟雾。 3、NOx对植物有危害作用。
4、NOx对臭氧层有破坏作用。 5、NOx是形成酸雨的只要污染物。
催化剂与还原剂的选择
PART 4
➢ 还原剂
对于液氨(氨质量分数99%),无论是采取采购还是自行制备,储存条件及设备安 全要求的安全级别最高。氨水(氨质量分数25%)中氨的含量较低,中低安全级别,适 用于普通烟气脱硝工程,但氨水的消耗量大,若采取采购方式,运输氨水的槽车体积 庞大,运输成本较高。尿素是一种颗粒状化肥,安全无毒,只需溶解成为一定浓度的 尿素溶液,喷入炉膛特定位置即可,适用于普通烟气脱硝工程。综合考虑这3种还原 剂的特点, 选用尿素作为还原剂较好。
综合比较
PART 4
项目
SCR工艺
SNCR工艺
SNCR-SCR工艺
反应温度
催化剂 脱硝效率
320~400℃
V2O5-WO3/TiO2 80~90%
800~1100℃
无 30~50%
前段：800~1100℃ 后段：320~400℃
后段少量
60~80%
NH3逃逸 系统压力损失
<2.5 mg/m3
新增烟道部件及催 化剂层造成压力损 失
催化剂与还原剂的选择
PART 4
➢催化剂
用于SCR脱硫工艺的催化剂有贵金属催化剂和普 通金属催化剂，由于贵金属催化剂易与硫发生反应， 而且价格昂贵，因此工程中极少采用；普通金属催 化剂的效率要稍微低一些，要求烟气有较高的温度 （300~430℃）。考虑实际应用，一般采用普通金 属催化剂（V2O5-TiO2）。在V2O5-TiO2催化剂中， V2O5-TiO2是最重要的活性成分，具有较高的脱硫效 率，但同时也促进SO2向SO3转化。TiO2具有较高的 活性和抵抗SO2的性能，作为催化剂载体。
一难题得到一定程度的遏制。
6.省去SCR旁路的建造 机组频繁启、停且长期低负荷运行或超负荷运行时，都可能由于排烟温度的不适宜
而缩短催化剂的寿命。为此，SCR工艺一般需要设罝旁路系统，以避免烟温过高或过低 对催化剂造成的损害。而旁路的设罝又增加了初投资，并对系统控制相场地而积等也提 出了更高的要求。混合SNCR-SCR工艺由于催化剂用量大大减少，因此，可以不再设罝旁 路系统，从而降低了控制系统的复杂程度相对场地的要求，减少了初期投资，简化了控 制。
PART 3
燃烧后处理
燃烧后处理也就是对燃烧产生的含NOx的烟气进 行处理的方法,即烟气脱硝。烟气脱硝是当前治理 NOx污染最重要的方法之一。目前烟气脱硝技术有 干法和湿法2类。干法有催化还原法、电子束照射 法和吸附法等。而催化还原法又分为选择性催化 还原法和选择性非催化还原法；湿法是用水或酸、 碱、盐的水溶液吸收废气中的NOx,包括直接吸收法、 络合吸收法、氧化吸收法、液相还原和微生物净 化法等。
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PART 2
介于上述危害与现状，我们国家实施了一系 列的措施。2010 年 9 月，环境保护部明确提出 将 NOx列入“十二五”总量控制指标。2011 年 1 月14 日，国家环境保护部发布了比欧盟相关 规定要求更高的《火电厂大气污染物排放标准 ( 二次征求意见稿) 》，其中规定从 2012 年 1 月 1 日开始，要求所有新建火电机组 NOx排放 量达到100 mg/m3。从2014 年1 月1 日开始，要 求重点地区所有火电投运机组 NOx排放量达到 100 mg/m3，而非重点地区 2003 年以前投产的 机组达到 200 mg/m3。氮氧化物的控制已成为国 家经济可持续发展和环境保护的紧迫客观要求。
SNCR-SCR混合技术
PART 4
SNCR-SCR工艺具有两个反应区，通过布置在锅炉 炉墙上的喷射系统，首先将还原剂喷入第一个反应 区炉膛，在高温下，还原剂与烟气中NOx在没有催化 剂参与的情况下发生还原反应，实现初步脱氮。然 后未反应完全的还原剂进入混合工艺的第二个反应 区SCR反应器，在有催化参与的情况下进一步脱氮。
1.脱硝效率较高 单一的SNCR工艺脱硝效率低，而混合SNCR-SCR工艺获得较高的脱硝率（ 60~80% ）。
2.催化剂用量小 SCR工艺由于脱硝傕化剂的使用，大大降低了反应温度并提高了脱硝效率，但是，
由于傕化剂非常昂贵，一般占整个SCR工艺总投资的1/3左右，并且由于需要定期更换， 运行费用也很高。混合法工艺由于首先釆用了 SNCR工艺初步脱硝，降低了对傕化剂的 依赖。与 SCR工艺相比，混合工艺的傕化剂用量可以大大减少。
3. SCR反应塔体积小，空间适应性强 由于混合法工艺催化剂用量少，通过对锅炉烟道、扩展烟道、省煤器成空气预热器
等进行改造来布罝SCR反应器，大大缩短了反应器上游烟道长度。它与单一的SCR工艺相 比，不需要复杂的钢结构，节省了投资且不受场地的限制。
4.脱硝系统阻力小 由于混合法工艺的催化剂用量少，SCR反应器体积小，其前部烟道较短。与传统SCR
工艺相比，系统压降将大大减小，减少了引风机改造的工作量，降低了运行费用。
SNCR-SCR特点
PART 4
5.减少S02向S03的转化，降低腐蚀危害 催化剂的使用虽然有助于提髙脱硝效率，但也存在增强SO2向S03转化的副作用，而
烟气中的S03含量的增加，将生成更多的NH4HS04。NH4HS04的黏结性很强，在烟气温度较 低时，会堵塞催化剂并对下游设备造成腐蚀。混合法由于减少了催化剂的用量，将使这
氮选择性催化还原法（SNCR-SCR法）
刘同岩
PART 1
简介
PART 1
氮氧化物(nitrogen oxides)是大气中 主要的气态污染物之一。氮氧化物包括多 种化合物；如氧化亚氮(N2O)、一氧化氮 (NO)、二氧化氮(NO2)、三氧化二氮(N2O3)、 四氧化二氮(N2O4)和五氧化二氮(N2O5)等。 大气中存在的含量比较高的氮氧化物主要 包括N2O、NO和NO2。其中,NO和NO2是大气 中主要的氮氧化物,以NOx表示。
<8 mg/m3 没有压力损失
<4 mg/m3
催化作用剂用量较 SCR小，产生的压 力损失较小
锅炉负荷变化影响
反应器布置需优化，多层布置时，跟随 当锅炉负荷在一定 负荷变化容易 范围变化时，进入 反应器的烟气温度 处于催化剂活性温 度区间
跟随负荷变化中等
造价
高
低
较高
SNCR-SCR特点
PART 4
PART 4
SNCR-SCR法
SNCR-SCR混合技术
PART 4
SNCR-SCR混合技术是SNCR工艺的还原剂喷入炉膛 技术同SCR工艺利用末反应氨进行催化反应结合起来， 或利用SNCR和SCR还原剂需求量不同，分别分配还原 剂喷入SNCR系统和SCR系统的工艺有机结合起来，达 到所需的脱硝效果，他是把SNCR工艺的低费用特点 同SCR工艺的高脱硝率进行有效结合的一种扬长避短 的混合工艺。
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PART 2
目前，我国的NOx年排放量仅次于美国。 随着国民经济发展、人口增长和城市 化进程的加快,我国NOx排放量将继续 稳步增长。若不采取进一步的排放控 制措施,到2020年和2030年,中国NOx排 放总量将分别达到2 900和4 000万t。 由于氮氧化物排放来源广泛，只有同 时实行节能政策和排放控制，一方面 实施清洁能源政策，另一方面加强电 厂、工业和交通等重点领域的氮氧化 物排放端控制，才能有效降低全国氮 氧化物排放水平。
“十三五”主要污染物排放排放浓度预计完成情况
PART 3
控制技术
PART 3
NOx排放控制技术是根据燃烧过程的特点来设计的, 目前正在使用的控制NOx排放量的措施有3种,即燃
烧前的处理、燃烧技术的改进和燃烧后的处理。
01
燃烧前的处理
02
燃烧技术的改进
03
燃烧后处理
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SNCR-SCR工艺流程
PART 4
1.锅炉炉膛2.高温段空气预热器3.低温段空气预热器4.SCR反应器5.送风机6. 尿素溶液储槽7.溶液泵8.流量控制阀组9.引射装置10.布袋除尘器11.脱硫塔12.烟囱
在炉膛800 ~ 1 100 ℃的空间内,尿素溶液受热分解出来的氨与烟气中的氮氧化物进 行还原反应,脱除约25 %的氮氧化物。溢出的氨( 未与氮氧化物反应得氨气）随着烟气 继续向炉后部流动（300~420 ℃的温度区间在空气预热器烟道部位）。选择锅炉额定 工况下烟气温度为400 ℃的高温段空气预热器部位引出的烟气。引出的烟气经过SCR反 应器并在SCR反应器中进行还原反应之后回到低温段空气预热器中，然后经除尘、脱 硫处理最终经烟囱排放