发电厂动力部分结课论文

发电厂动力部分结课论文脱硝技术研究及在我国火力发电应用发展

学生姓名：陈光

学号：1015070207

班级：机械102

指导教师：郑建祥

2012年10月25日

火电厂脱硝技术研究及实际应用

机械工程学院机械设计制造及其自动化专业：陈光指导教师：郑建祥

摘要：近年来，随着我国用电需求的猛增，各大容量的火力发电厂不断增加,火电厂的迅猛增加在满足广大人民用电需求的同时也带来了大量的环境污染。我国在脱硫技术方面取得了巨大的进展，但是在脱硝方面的技术还稍欠缺，我国在发展火电厂的同时也将在“十二五”实施更加严格的SO2和NOx排放控制标准。我国的脱硫污染控制技术也取得了实质性进展，并建设了大量的大气污染物治理装置，因此，对火电厂的烟气进行脱硝处理也成为建设火电厂的核心部分，火电厂的烟气排放也成为制约火电厂发展的重要原因之一。

本文重点阐述火电厂的脱硝技术，介绍了排放含氮氧化物对环境的影响，分析氮氧化物的产生原因，并从根本上减少火电厂的氮氧化物的排放量，对燃煤电厂的脱氮工艺进行综述。

关键词：氮氧化物脱氮技术火力发电厂应用

Abstract：

In recent years, as China's electricity demand explosion, the capacity of the coal-fired

power plant increases unceasingly, the rapid increase in the power plant to meet the

broad masses of the people in power demand at the same time, it brings a lot of

environmental pollution. The technology of sulfur in China have made great progress,

but in the denitration technology also lack a little, our country in development of the

power plant at the same time it will be in the \"1025\" more strict implementation of

SO2 and NOx emission control standard. China's desulfurization pollution control

technology have also made substantial progress, and construction of a large number of

atmospheric pollutant control device, therefore, the smoke of the power plant for

denitration processing has become the core of the construction of power plant, the

power plant flue gas discharge has restricted the development of power plant, one of the

important reasons. This paper mainly describes the denitration technology power plant,

this paper introduces the emission nitric oxide of the impact on the environment, this

paper analyzes the reason of nitrogen oxides, and radically reduce nox emissions of

power plant, coal fired power plants to the denitrification process were reviewed in this

article.

Keywords: oxynitride denitrification technology coal-fired power plant application

引言：

煤炭在我国能源结构中占有主导地位，而在煤炭消费结构中，电厂锅炉占据了主导地位，约占47%~48%，其中大部分煤炭被用于直接燃烧，燃烧后产生大量的氮氧化物，在我国，排放到大气中的污染物有99%的氮氧化物直接来源于煤炭燃烧，严重影响了人们的生存健康。在高温燃烧条件下，NOX主要以NO的形式存在，最初排放的NOX中NO约占95%。但是，NO在大气中极易与空气中的氧发生反应，生成NO2，故大气中NOX普遍以NO2的形式存在。空气中的NO和NO2通过光化学反应，相互转化而达到平衡。在温度较大或有云雾存在时，NO2进一步与水分子作用形成酸雨中的第二重要酸分——硝酸(HNO3）。在有催化剂存在时，如加上合适的气象条件，N02转变成硝酸的速度加快。特别是当NO2与SO2同时存在时，可以相互催化，形成硝酸的速度更快。此外，NOX还可以因飞行器在平流层中排放废气，逐渐积累，而使其浓度增大。NOX再与平流层内的O3发生反应生成NO与O2，N0与O

进一步反应生成NO2和O2，从而打破O3平衡，使O3浓度降低，导致O3层的耗损。可见控制氮氧化物的排放刻不容缓。

近年来, 我国燃煤电厂在SO2 排放方面取得了很大的进步，但对烟气脱硝技术及降低氮氧化物排放方面还远远不如脱硫技术，因此，本文对火电厂脱硝技术加以分析比较，解释说明氮的氧化物的生成根本原因，并提出解决建议

2.产生氮的氧化物的原因

锅炉中氮的氧化物的主要为NO和NO2，主要来自三个方面：①空气中的N2在高温下氧化生成一系列氧化物。②碳氢化合物在燃料燃烧过浓时在反应区附近快速生成氮的氧化物。③NO的生成量除了与燃料本身含氮量有关外，还与燃烧时的炉温及加入的空气量有关。它占氮的氧化物的生成量的60%-70%，所以减少燃煤造成的氮的氧化物主要是建立富燃料区，使燃料氮尽可能的挥发，使燃料氮转化成无毒无害的氮气。

2.1 热力型氮的氧化物

空气中的氮高温氧化生成的NOx,通常称为热力型NOx,，高温下生成NO和NO2的反应原理为：

N2+O2=2NO

NO + 0.5O2→NO2

产生热力型的氮的氧化物主要原因是空气中的氧气浓度和炉膛中的温度，因此控制氧气浓度和燃料燃烧时的温度即可减轻氮的氧化物的生成。

2.2“快速型”NOX

即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。它是燃料燃烧时产生的烃（CHi）等撞击燃烧空气中的N2分子而生成CN、HCN，然后HCN 等再被氧化成NOX。“快速”NOX的形成与以下三个因素有关：CH 原子团的浓度及其形成过程；N2分子反应生成氮化物的速率；氮化物间相互转化率。通常情况下，在不含氮的碳氢燃料低温燃烧时，才重点考虑“快速”NOX。

2.3 “燃料”NOX

煤炭中的氮含量一般在0.5%-2.5%左右，它们以氮原子的状态与各种碳氢化合

物结合成氮的环状化合物或链状化合物，这些化合物中的氮原子与各种碳氢化合物

的结合键能比空气中的氮的结合键能小，因此，在燃烧时，氧破坏C-N 键而与氮

原子生成NOX，称之为“燃料”NOX。

3.氮的氧化物的抑制原理

3.1热力型氮的氧化物的抑制原理：

由于产生热力型氮的氧化物的主要原因是空气中的氧气浓度和炉膛中的温度，因此控制热力型氮的氧化物只需做到3点。

①控制过量空气系数，减少空气与燃料配比，减少空气中的氧气浓度

②降低炉膛中的温度

③减少热力型氮的氧化物生成的高温区域的停留时间

3.2.快速型氮的氧化物的抑制原理

与热力型NOx相比,快速型NOx的特点是生成速度快,温度依赖性低。由于快速型NOx是由CH』自由基和NZ分子反应生成HCN,HCN又经其后的数个基元反应氧化而成。因此对于快速型Nox的抑制可从两个方面实现川:(l)抑制cH‘自由基和NZ分子的反应,(2)HCN的数个基元反应。