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  • 氮氧化物實在讓人頭疼,看別人是如何處理的?

    發布時間:2022-09-01 08:36:29 閱讀次數:13

    氮氧化物的的危害有哪些?

    1、NO能使人中樞神經麻痹并導致死亡,NO2會造成哮喘和肺氣腫,破壞人的心、肺,肝、腎及造血組織的功能喪失,其毒性比NO更強。無論是NO、NO2或N2O,在空氣中的最高允許濃度為5mg/m3(以NO2計)。
    2、NOx與SO2一樣,在大氣中會通過干沉降和濕沉降兩種方式降落到地面,最終的歸宿是硝酸鹽或是硝酸。硝酸型酸雨的危害程度比硫酸型酸雨的更強,因為它在對水體的酸化、對土壤的淋溶貧化、對農作物和森林的灼傷毀壞、對建筑物和文物的腐蝕損傷等方面絲毫不不遜于硫酸型酸雨。
    所不同的是,它給土壤帶來一定的有益氮分,但這種“利”遠小于“弊”,因為它可能帶來地表水富營養化,并對水生和陸地的生態系統造成破壞。
    3、大氣中的NOx有一部分進入同溫層對臭氧層造成破壞,使臭氧層減薄甚至形成空洞,對人類生活帶來不利影響;同對NOx中的N2O也是引起全球氣候變暖的因素之一,雖然其數量極少,但其溫室效應的能力是CO2的200-300倍。
    影響NOx生成的主要因素有哪些?
    答:鍋爐煙氣中的NOx主要來自燃料中的氮,從總體上看燃料氮含量越高,則NOx的排放量也就越大。此外還有很多因素都會影響鍋爐煙氣中的NOx含量的多少,有燃料種類的影響,有運行條件的影響,也有鍋爐負荷的影響。
    1、鍋爐燃料特性影響煤揮發成分中的各種元素比會影響燃燒過程中的NOx生成量,煤中氧/氮(O/N)比值越大,NOx排放量越高;即使在相同O/N比值條件下,轉化率還與過量空氣系數有關,過量空氣系數大,轉化率高,使NOx排放量增加。此外,煤中硫/氮(S/N)比值也會影響到SO2和NOx的排放水平,S和N氧化時會相互競爭,因此,在鍋爐煙氣中隨SO2排放量的升高,NOx排放量會相應降低。
    2、鍋爐過量空氣系數影響
    當空氣不分級進入爐膛時,降低過量空氣系數,在一定程度上會起到限制反應區內氧濃度的止的,因而對NOx的生成有明顯的控制作用,采用這種方法可使NOx的生成量降低15%-20%。但是CO隨之增加,燃燒效率下降。當空氣分級進入時,可有效降低NOx排放量,隨著一次風量減少,二次風量增,N被氧人的速度降低,NOx的排放量也相應下降。
    3、鍋爐燃燒溫度影響
    燃燒溫度對NOx排放量的影響已取得共識,即隨著爐內燃燒溫度的提高,NOx排放量上升。
    4、鍋爐負荷率影響
    通常情況下,增大負荷率,增加給煤量,燃燒室及尾部受熱面處的煙溫隨之增高,揮發分N生成的NOx隨之增加。

    控制NOx的措施有那些?

    鍋爐氮氧化物的控制主要分為一次措施和二次措施。一次措施是指控制燃燒過程中氮氧化物的生成,一次措施主要有低過量空氣系數運行,空氣分級燃燒,煙氣循環,水煤漿技術。二次措施是把已經生成的氮氧化物通過某種手段再還原為氮氣。鍋爐煙氣氮氧化物的控制,就是二次措施。二次措施現在主要有燃料再燃,選擇性催化還原法,非選擇性催化還原法。選擇性催化還原法催化劑選擇還原是基于氨和氮氧化物反應。這種方法選擇氨作為還原劑,金屬基和碳基作為催化劑。一般就是把氨噴到省煤器和空預器之間的煙氣中。氨和煙氣混合物通過催化床,氨和氮氧化物反應生成氮氣和水蒸汽。非選擇性催化還原法在合適的溫度下,無催化劑的情況下,還原劑NH3把氮氧化物轉換為氨分子和水。

    有關NOx的控制方法從燃料的生命周期的三個階段入手,即燃燒前、燃燒中和燃燒后。當前,燃燒前脫硝的研究很少,幾乎所有的研究都集中在燃燒中和燃燒后的NOx控制。所以在國際上把燃燒中NOx的所有控制措施統稱為一次措施,把燃燒后的NOx控制措施稱為二次措施,又稱為煙氣脫硝技術。
    目前普遍采用的燃燒中NOx控制技術即為低NOx燃燒技術,主要有低NOx燃燒器、空氣分級燃燒和燃料分級燃燒。應用在燃煤電站鍋爐上的成熟煙氣脫硝技術主要有選擇性催化還原技術(SCR)、選擇性非催化還原技術以(SNCR)及SNCR/SCR混合煙氣脫硝技術。

    1、鍋爐點火前24小時,投入頂部大梁及電暈瓷軸箱等加熱裝置,鍋爐點火前12小時,投入灰斗加熱裝置,鍋爐點火前8小時,啟動輸灰系統,檢查輸灰系統是否正常,有缺陷及時消除,鍋爐點火前2小時,啟動振打裝置,確認轉動方向正確,工作情況良好,振打方式采用矩陣模式

    2、風機啟動前投入靜電除塵器運行,控制電除塵電場二次電壓在35KV以內,風機啟動后及時聯系脫硫運行,視情況投入濕式除塵器運行,防止煙道內積灰造成環保煙塵越限,鍋爐吹掃完畢后,投油點火前退出電除塵電場運行。
    3、鍋爐點火后保證爐膛氧量大于19%運行,隨著油槍數量增加,可適當增加鍋爐總風量,提高爐膛氧量,使環保上傳煙塵不參與折算,減少煙塵越限時間,觀察爐膛溫度、鍋爐負壓及火檢變化情況,確保鍋爐穩定燃燒氧量大于19%,煙塵為實測值。氧量小于19%,煙塵為折算值)。
    4、風量提升應維持至第一套制粉啟動,當磨煤機降磨輥后投入電除塵一電場,控制二次電壓≯35kV,學習鍋爐知識,請關注微信公眾號鍋爐圈!此時應注意鍋爐氧量的變化,如氧量降至19%以下,應及時縮小鍋爐總風量,控制在約450t/h左右,降低爐膛氧量,從而降低煙塵折算數據。
    5、當鍋爐總風量降至450t/h后,無法繼續通過調整風量降低爐膛氧量,此時可隨著鍋爐升溫升壓速率,盡快增加給煤量,從而降低爐膛氧量。
    6、隨著鍋爐總煤量的增加,視煙塵情況投入電除塵二電場運行,控制電除塵電場二次電壓在35KV以內,保證煙塵達標排放。
    7、NOx的穩定運行達標判定標準為機組啟動后負荷達到165MW后及機組并網運行4小時后。根據公司規定,機組并網時間控制在整點后一刻鐘內,同時控制機組出力達到165MW時間在整點后半小時左右,從而減少環保參數小時均值越限次數,保證氮氧化物日均值不超標。
    8、當機組負荷達到165MW后,應盡快增加總煤量提升爐膛溫度,提高脫硝出入口煙氣溫度,盡量在40分鐘內滿足脫硝投入條件。脫硝系統準備投入前,提前聯系化學人員適當提高供氨母管壓力并維持穩定,通知鄰機注意供氨壓力變化。就地人員開啟相關供氨管路手動門,并檢測管道及閥門無泄漏,滿足條件后第一時間開啟氨氣快關閥及調節門,如氨氣流量及脫硝出口氮氧化物無明顯變化,及時開啟脫硝旁路手動門,確保氮氧化物盡快達標。
    9、從脫硝投入到氮氧化物達標排放大約需要30分鐘左右的時間,同時為達到氮氧化物快速達標的要求,氨氣流量相對較大操作人員應注意氨逃逸的變化,禁止氨逃逸超過3ppm。

    鍋爐配風對氮氧化物排放量的影響

    1. 鍋爐配風方式及其作用

    針對當今電系統普遍使用的煤粉爐進行分析.一次風的作用主要是通過燃燒器將煤粉送入爐膛.并能供給煤粉中的揮發分著火燃燒所需的氧氣,采用熱風送粉的一次風,同時還具有對煤粉預熱的作用。二次風的作用是供給燃料完全燃燒所需的氧量,并能使空氣和燃料充分混合.通過二次風的擾動.使燃燒迅速、強烈、完全。

    2. 風箱與鍋爐壓差對氮氧化物排放量的影響

    通過改變二次風與鍋爐內的壓差,加大二次風的力度,能夠更有效的從一次風中卷吸高溫煙氣。高溫煙氣被高效率吸走,能夠起到降低爐膛溫度,減少熱力型氮氧化物的生成量的作用。如果二次風與鍋爐內壓差較小,則二次風的風速會偏低,二次風會與一次風發生融合現象,不但不能降低爐內溫度,反而由于氧氣輸送最過大加大了爐內的溫度,從而使煤炭中的氮成分隨著其他揮發物一起釋放,最終在和過量氧氣的反應生成NOx.從而加大氮氧化物的排放量

    3、送氧量對氮氧化物排放量的影響

    配風是給鍋爐燃燒提供氧氣的主要手段,送氧量的大小不僅影響著煤炭的燃燒效率.穩定的送氧配風還是保持爐膛煤炭穩定燃燒的控制手段。然而當送氧超過一定限度時,會增大氮氧化物的排放量.從而加劇電廠廢棄中酸性氣體的排放量。隨著送氧量的加大,爐膜內的煤炭劇烈燃燒產生高溫,對氮氧化物產生的原因進行分析.高溫能夠增大熱力型、燃料型和快速型三種氮氧化物的生成效率。

    而且隨送氧最的加大,爐內過量空氣系數變高,進一步為氮氧化物的產生提供了有利條件。

    4.配風方式對氮氧化物排放量的影響

    通過對相關數據的査閱和分析,配風方式對釋放高溫煙氣和維持爐內一定的氧氣含量有重要影響,配風方式的選擇在很大程度上影響了氮氧化物的排放量。

    三角的配風方式.

    由于高溫煙氣多存在于爐內上方,因此,不利于對高溫煙氣的釋放。而且由于風量主要從爐膛燃燒區下部送入.使主燃區氧量比較大,進而使煤炭燃燒速率加快.產生較高溫度.導致氮氧化物生成量的増加。

    采用倒三角的配風方式.

    在主燃燒區域鍋爐內氧含量相對較低.因此煤炭燃燒的火焰溫度也相對低些。通過對爐內燃燒區域的溫度控制.能夠有效降低熱力型N0x和燃料型NOx的生成量。從上部進行二次送風的方式有助于帶走高溫煙氣,而且送風區域不是煤炭的主燃區,即便氧氣含量較大,由于溫度較低,也不會對NOx的生成量帶來很大影響。而且采用上部二次配風的方式,會使爐膛下部進風量減少,因此導致的煤粉頂托力不夠,會降低較重爐渣的燃燒率。由于硫化物、氮氧化物一般都在這些爐渣中,降低爐渣的燃燒率也能起到減少氮氧化物生成量的作用。因此從頂部二次送風的倒三角配風方式有助于NOx排放量的降低。


    中低負荷下氮氧化物怎么控制?


    鍋爐煙氣氮氧化物主要從四個方面進行控制,下面就詳細介紹一下控制辦法。(僅供參考,實際已運行參數為準)
    1、通過配煤,保證煤質的揮發份含量。
    2、采用合理的給煤機運行方式,在300MW左右時,盡量控制單臺給煤機的煤量在合理的范圍內,使進入鍋爐的煤能充分燃燼。
    3、氮氧化物超標多發生在300MW左右的低負荷時,在此工況下燃盡風擋板開度對氮氧化物影響較大,當燃盡風擋板全關時氮氧化物含量升高較快,保留燃盡風開度在30%以上,煙氣中氮氧化物含量降低較明顯。因此在低負荷時,應保留燃盡風擋板開度至少在30%以上。
    4、機組在300MW左右時,鍋爐氧量控制在5.0左右,此時的氮氧化物含量較高,在通過降低送風量使鍋爐氧量降至4.5左右時,氮氧化物含量降低較明顯,通過就地取不同氧量時的飛灰比較,目測飛灰含碳量沒有明顯變化,因此在低負荷時,可適當下調鍋爐氧量0.5左右。
    中、低負荷下氮氧化物的生成分析
    脫硝設備在不同負荷的運行工況下,爐膛出口氮氧化物濃度、煙筒出口氮氧化物濃度、氨投入量的相關數據。在此可以發現,在SCR出口NOx濃度一致的情況下,機組在中低負荷運行時省煤器出口的氮氧化物濃度較高,要求投入的氨也逐步提高;機組滿負荷運行時氮氧化物的生成明顯降低,需要投入的氨量也有所降低。由此可以得出結論,邊際負荷噴氨量隨著負荷的降低而逐漸增加。
    中、低負荷下脫硝超低排放調整措施
    1、制粉系統的運行組合優化
    不同的制粉系統運行組合方式直接影響氮氧化物的生成,尤其在中、低負荷下這一情況更為明顯。由于各層燃燒器供給的煤粉減少、濃度降低,這將導致煤量和空氣的混合程度增大,造成富氧燃燒,將引起NOx的產生。當機組負荷穩定在400MW,保持中下層三臺磨煤機運行,各項參數均處在穩定狀態,隨后開啟一臺上層磨煤機,脫硝入口NOx參數立即快速上升并保持在高值。
    由此可知,在中低負荷時具備停磨條件的工況下,及時停運上層磨對降低脫硝入口NOx有明顯作用。在保證機組運行安全和燃料量供給正常、單臺磨煤機運行參數不超限的范圍內,應盡量減少中上層磨煤機的運行數量和運行出力,下調中、低層的二次風量。
    除此之外,已經停運的制粉系統應盡快關閉其所有風門擋板,防止由于制粉系統未及時停運而帶來的多余風量,造成入口NOx激增的情況。應確保主、再熱氣溫、氣壓正常和磨煤機的正常運轉前提下,視情況下調工作磨煤機入口的一次風的風壓和風量、風溫,適時提前加大噴氨量。
    另外應降低空氣分級程度,降低爐內風與粉的混合速度、降低燃燒初期氧濃度,采用各類手段、方式抑制氮氧化物的形成。根據不同的煤種的化學特性,采用調整動態分離器等手段控制煤粉細度,力爭在燃燒前期燃煤能夠快速分散、揮發和消耗大量氧份。調整操作時應注意堵磨、跳磨、過熱面超溫、尾部煙道煙溫過高的等安全問題。
    2、控制爐膛過??諝庀禂?/strong>
    爐膛過量空氣系數與爐膛的氧量息息相關,當爐膛氧量升高時,脫硝入口的氮氧化物生成量將大幅升高。在機組高負荷運行時,由于風機出力、空預器堵塞等情況造成氧量偏低,若進一步減少風量的很容易引起鍋爐不完全燃燒損失,甚至導致負荷限高。在中低負荷時由于爐膛氧量普遍較高,此時SCR入口NOx含量會大大升高。因此盡可能的下調爐膛氧量,有利于NOx的減少。
    但是,氧量不能無限制的減少,操作時應顧及鍋爐、汽機等各項主參數穩定,防止爐膛滅火、風機喘振等問題出現,同時應保留一定的調節裕度。通過大量數據可以證實,針對與相同負荷下爐膛過量空氣系數對脫硝的作用情況,在中低負荷下爐膛出口氧量每下降1%可以調節19%氮氧化物的生成。
    3、其他策略
    1,中低負荷下應嚴格執行規定的吹灰頻率和次數,避免結焦積灰,保持受熱面干凈整潔。如吹灰器單個或多個故障應盡快處理,避免長時間不吹造成局部積灰嚴重。
    2,及時關注入爐煤質變化。揮發分含量較高的燃煤經過燃燒形成的氮氧化物單位含量越低。應積極開展燃煤混配工作,恰當的提高印尼煤的比重以調整氮氧化物的排放濃度。但印尼煤等高揮發性煤會引起易燃、易爆等安全故障,直接關系到制粉系統的安全穩定運行,應平衡安全性與經濟性。
    3,中、低負荷下脫硝系統自動調節不及時,容易造成NOx超標。而在增負荷時,由于系統二次風量加大,可能疊加一臺制粉系統的風量,造成過量空氣系數變大引起超標。因此必要時應手動操作噴氨量進行干預,從而保證煙囪出口的氮氧化物含量不超標。
    4,在機組減負荷時,為防止NOx超標。應避免將送風機打到手動模式,在再熱氣溫可控的前提下,減少二次風量以降低過量空氣系數,同時保持燃盡風門開度。
    機組鍋爐以及其配套的SCR脫硝處理裝置在中、低不同負荷下氮氧化物的生成情況進行了研究,對各種要素對氮氧化物的影響開展了分析并提出了應對方法,得出了以下結論:
    1,通過合理運行的調節,在中、低負荷機組脫硝進、出口NOx含量、噴氨量等能夠得到有效控制。
    2,鍋爐調整在控制NOx同時可能造成其他參數如穩定燃燒、燃燒效率、排煙溫度、煤耗等經濟性指標惡化,運行中應綜合考慮所有因素,應盡量尋找平衡點,避免顧此失彼,以達到最佳效果。
    由于實際工況條件的限制,并未做更大幅度的相關試驗。但根據觀察,只要運行人員及時干預,進行針對性調整,那么可在中低負荷工況以及變負荷工況下,控制好NOx的排放值在規定要求內。
    降低氮氧化物的通用措施:
    1、在燃用揮發分較高的煙煤時,燃料型NOx含量較多,快速型NOx極少。
    燃料型NOx是空氣中的氧與煤中氮元素熱解產物發生反應生成N0x,燃料中氮并非全部轉變為NOx,它存在一個轉換率,降低此轉換率控制NOx排放總量,可采取:
    (1)減少燃燒的過量空氣系數;
    (2)控制燃料與空氣的前期混合;
    (3)提高入爐的局部燃料濃度。
    2、熱力型NOx :
    是燃燒時空氣中的N2和02在高溫下生成的NOx,產生的主要條件是高的燃燒溫度使氮分子游離增本化學活性; 然后是高的氧濃度,要減少熱力型NOx的生成,可采取:
    (1)減少燃燒最高溫度區域范圍;
    (2)降低鍋爐燃燒的峰值溫度;
    (3)降低燃燒的過量空氣系數和局部氧濃度。

    具體來說,就是在保證鍋爐燃燒安全的前提下,采取以下措施來減少氮氧化物的生成:
    (1)低過量空氣燃燒:
    低氧燃燒,運行中控制氧量3%左右運行。
    (2)空氣分級燃燒:
    空氣分級燃燒這項技術發展成熟,被采用的也很多。這種方法的原理是,把燃燒的過程分成幾個進程,第一步是控制主燃燒器中的空氣流量,空氣進入爐膛的時候留下四分之一左右,這個值是理論總量的五分之一左右,此時燃料的燃燒得不到充分的氧氣,氮氧化物產生量自然也不多。之前剩余下來的空氣在燃料不完全燃燒完成后通過主燃燒器頂端的空氣輸送口進入爐膛,與燃燒后的煙氣混合再次燃燒,最終燃料還是完全燃燒了,可是氮氧化物因產生條件不足導致產生量減少。這種方法的優點是在成功率高,經過一次分級燃燒,氮氧化物的排放量可以減少三成,并且在降低排放物的同時還可以促進燃料的完全燃燒。
    空氣分級燃燒是將燃燒過程分階段完成。第一階段:將從主燃燒器供入爐膛的空氣量減少到總空氣量的70%-80%,相當于理論空氣量的80%,此時過量空氣系數a<1,使燃料先在缺氧條件下燃燒,在還原性氣氛中降低的nox的反應速率,抑制了在這一燃燒區中的生成量。第二階段:為了完成全部燃燒過程,完全燃燒所需的其余空氣則通過布置在主燃燒器上方的專門空氣噴口sofa over="" fire="" a="">1的條件下完成全部燃燒過程。燃燒器改造后,燃盡高度為14m, 較改造前增加1. 6m,火焰中心位置有所提高,煙溫,汽溫升高。
    (3)燃料分級燃燒:
    燃料分級燃燒的原理來自于氮氧化物的化學特征,氮氧化物與烴基加上一氧化碳、氫氣、碳等在一定條件下,發生反應變回氮氣。根據這一特征,可以將大部分的燃料導入一級燃燒區,在充分燃燒的情況下產生氮氧化物,剩下少量的燃料導入二級燃燒區,在不充分燃燒的情況下生成上述還原能力很強的氣體,然后再將這兩股氣體混合使其反應產生氮氣。這種方法的優點是效率非常高,一次反應可以使排放量降低一半左右,并且通過反應還可以起反饋作用,抑制氮氧化物的再生。燃料分級燃燒與空氣分級燃燒相比可以獲得更好的的清除效果,但這是建立在更難操作的前提下,組織好燃燒過程,對于燃料分級燃燒是至關重要的。
    所有一次風設計噴口為上下濃淡分離形式,中間加裝較大的穩燃鈍體形式,濃淡燃燒除可降低NOx外,還可對煤粉穩燃、提前著火有積極作用。同時鈍體能優先增加卷吸的高溫煙氣量,進一步強化穩燃。在燃燒中已生成的NO遇到烴根CHi和未完全燃燒產物C0、H2、C和CnHm時,會發生NO的還原反應,重新還原為N2。
    利用這一原理,將主要燃料送入第一級燃燒區,在a>1條件下,燃燒并生成N0,送入一級燃燒區的燃料稱為一次燃料,其余15~20%的燃料則在主燃燒器的上部送入二級燃燒區,在a<1的條件下形成很強的還原性氣氛,使得在一級燃燒區中生成的NOx在二級燃燒區(再燃區)內被還原成氮分子,送入二級燃燒區的燃料又稱為二次燃料,或稱再 燃燃料。在再燃區中不僅使得已生成的NOx 得到還原,還抑制了新的NOx的生成,可使NOx的排放濃度進一步降低。在采用燃料分級燃燒時,為了有效地降低NOx 排放,再燃區是關鍵。因此,需要研究在再燃區中影響NOx濃度值的因素。
    (4)煙氣再循環:
    目前使用較多的還有煙氣再循環法,它是在鍋爐的空氣預熱器前抽取一部分低溫煙氣直接送入爐內,或與一次風或二次風混合后送入爐內,這樣不但可降低燃燒溫度,而且也降低了氧氣濃度,進而降低了NOx的排放濃度。但是,在現有設備沒再循環就得進行設備改造,還是進行經濟性和安全性比較后才能實施。
    (5)生物處理法:
    生物處理法是近些年隨著生物技術的不斷發展而產生的,它的原理是選擇生命活動中可以把氮氧化物轉化成氮氣等無污染的微生物,將它們的細胞質提取出來,大量收集用于人工反應。雖然這項技術很先進,但該反應有先天缺陷,在正常情況下,反應過程不能在大氣中完成,因此需要先將氣態的氮氧化物添加到液態或是固態的環境中。一般采用的是將氮氧化物添加到生物濾塔填充表面的特殊膜中,氣體通過擴散深入里面豐富的微生物組織內。之后氮氧化物被微生物細胞按照自身的生理過程慢慢反應掉。這種方法的優點是,投入成本不高,不需要太多的人工操作。微生物處理法如今還在繼續研究階段,旨在改善該方法所存在的缺陷,比如填料塔里面的環境不容易控制、微生物大量培養速度慢和加料時易堵住進口等等這些問題都在研究當中,隨著研究工作的展開和深入,這項技術終究會取得非常好的效果。
    (6)液體吸收法:
    液體吸收法也是利用了氮氧化物的化學性質,利用酸堿中和的原理(氮氧化物具有酸性),通過選取特定的堿性液體吸與氮氧化物發生反應,起到消除的作用。通常采用的堿性液體有:水、硝酸、氫氧化鈉溶液、氫氧化鈣溶液等等。這幾種物質在生活中都很常見,因此該方法具有投資較低的特點,另外還具有工藝簡單,原料來源眾多,反應過程安全環保等優點。該方法的缺點是效率不高,需要消耗較多的能源,吸收廢氣后的溶液難以處理經過反應后的溶液本身也具有一定的污染能力,它的處理又成為一個新的難題,另外各種材料都不很常見,購買的費用不菲,處理含有大量氮氧化物的煙氣時效果不太好。
    (7)選擇性催化還原法:
    選擇性催化還原法的原理是,在催化劑的作用下,使用可以與氮氧化物(主要是一氧化氮)發生還原反應,而不與其他氣體發生反應的的還原劑來生成氮氣。最常用的還原劑是氨氣,配合的催化劑是205號二氧化鈦,整個反應過程在氧氣充足的情況下進行。在氧化物質存在的條件下,只有選擇性催化還原法能夠有效地消除一氧化氮。這種針對性的降低一氧化氮排放的方法,在理論情況下(氨氣量選擇非常精準、催化劑活性非常好),降低率可以達到九成。不過在實際情況中,由于氨氣的控制量需要人工來操作,與理論值偏差量較大,導致氮氧化物的再生,實際降低量往往在七成左右,不過這仍然是一個非??捎^的數字。這種方法的優點除了上面所說的外,還有環境溫度控制很低、催化劑安全無危害、工作設備經久耐用等等。它的缺點是:氨水對一般管道具有腐蝕性,所以采用該方法需要選擇特別的管道,極大地增加了預算;氨水本身具有污染性,如果用量控制不當,產生的危害甚至不遜于氮氧化物;操作過程對工人的能力要求很高。
    (8)催化分解法:
    催化分解法的原理是通過選用有效的催化劑,使得一氧化氮可以分解成氮氣加氧氣。這種方法需要選擇合適高效的催化劑,催化劑選擇恰當,反映能夠非常徹底的進行。因此選擇催化劑成為了這個方法的關鍵,常用的催化劑有金屬氧化物、某些特殊復合氧化物以及特定條件下的分子篩這幾種。學習鍋爐知識,請關注微信公眾號鍋爐圈!這種方法的優點是工作條件簡單,投入成本低,前景被很多專家看好。這項技術已經被研究了很長時間,但科學家們對進展仍然不滿意,原因是目前的催化劑效果不是很高效,與理論所達到的要求還有不小的差距。尋找更好更高效的催化劑已經成為現階段催化分解法研究的重點,另外還可以期許有突破的地方是工藝過程可以得到改進,相信憑著工作者對這項方法的投入,將來一定會更加完善,并成為清除氮氧化物的最主流方法。
    (9)等離子體治理法:
    等離子體治理法的原理是通過使用電子加速器生成高能量電子束,直接射向鍋爐排放的煙氣,高能電子束和煙氣中氧化氣體反應,將氣體中的氧分子和水分子分離和電解成不平衡狀態的等離子體,此反應中能形成很多活性粒子,通過它們與有害氣體發生反應,將氣體中所含的氧去掉。這項技術雖然現在還不算非常成熟,但在世界各地都引起了廣泛的重視,近年發展迅速。這種方法的優點是不光能去除氮氧化物,其它有氧污染氣體都可以得到非常好效果的清除,各種氣體的清除效率都能達到近九成。這種方法的缺點是效率不高,如果電子能量低于一定值,將不再具有分離和電解的能力,使反應趨于停止;設備造價較高且維護起來比較困難;設備需要占用較大面積的地方,對于小工廠是個挑戰,另外反應產生的輻射也沒法擋住,對周圍的居民健康造成威脅。

    (10)低Nox燃燒器:采用的雙尺度低NOx燃燒技術:
    降低氮氧化物的運行中的實際措施:
    煤粒在爐內的燃燒過程可以分成三個階段:初始階段,溫度低,反應十分緩慢;揮發分析出著火燃燒階段,溫度急劇升高;焦炭燃盡階段,氧氣濃度減少,氧化反應減慢。三個階段的NOx的生成或分解反應有所不同:第一階段,NOx 的生成或分解都很少;第二階段,溫度很高,濃度過大, N0x的生成和分解都進行的很快,但N0x的生成反應要快得多,因而NOx濃度急劇增加,也有部分NOx轉變成N2,當爐溫達到最高值時,N0x濃度也達到最大值;第三階段,進人焦炭燃盡階段,氧濃度減少,這時雖然不斷的生成焦炭N0x,但是,已經生成的N0x中有部分被焦炭還原分解生成N,而逐漸減少。因此減少燃燒初期氧的供入可降低氮氧化物。
    而在正常運行中我們發現二次風門倒三角配風方式NOx排放量最低,而正三角配風方式NOx排放量最高。這種現象可以這樣解釋:采用倒三角配風方式,在主燃燒區域,鍋爐氧量相對較低,因此燃燒的火焰溫度也要相對低一些,熱力型NOx和燃料型NOx的生成量都減少;在燃燒器上部SOFA燃盡區域送入過量的空氣,有助于燃料燃盡,這種配風方式飛灰可燃物是最低的,而且該區域不是主燃燒區域,火焰溫度比較低,即使該區域氧量比較大,NOx 的生成量也不會增大,學習鍋爐知識,請關注微信公眾號鍋爐圈!因此,總的NOx排放量比較低,這也說明頂部SOFA擋板的投入確實能減少NOx的生成量;由于燃燒區域下部送入風量比較少,對進入爐膛的煤粉頂托能力不夠,致使爐渣可燃物含量比較大。采用正三角配風方式,鍋爐的主要風量都從爐膛燃燒區域下部送入,使得主燃燒區域氧量比較大,燃燒的火焰溫度也相對較高,從而使熱力型NOx和燃料型NOx的生成量增加,總的NOx排放量也就增大。但是該配風方式下的爐渣可燃物含量會大大降低。因此可采取以下措施:
    (1)低氧燃燒,兼顧汽溫,不完全燃燒損失。
    (2)采用倒三角配風方式,使燃燒初期的氧量盡量降低,即關小下層二次風。
    (3)關小煤粉層的周界風,可減少燃燒初期氧的供入,但必須保證燃盡風全開保證效率。
    (4)停運磨煤機后保證較低的氧量,風壓可較停磨之前降低0.2Kpa左右,保證入口氮氧化物與停磨前持平。
    (5)參照總排口NOx值勤調整噴氨量,與脫硫做好聯系工作。
    (6)監視好SCR運行參數,做好定期工作,防止反應層堵或催化劑失效,若參數失靈及時聯系檢修或第三方人員處理,并做好記錄。
    (7)低負荷(90MW) 時在燃燒穩定的情況下送風風壓可降至0. 8Kpa運行。
    (8)汽溫允許的情況下可稍加大上層轉速可降低氮氧化物。

    除了以上比較常用或比較為人熟知方法外,還有一些方法或是比較由于要求高導致比較冷門、或是現階段技術還不夠成熟,如非催化選擇性還原法、吸附法等等,以上各種方法用于降低煙氣氮氧化物都取得了不錯的效果,而且用于該功能的方法還在不斷地被發掘。不管方法是基于什么原理,它們的目的都只有一個,那就是為了環境不遭受破壞,為了人們的生活環境更加美好。

    文章來源:鍋爐圈


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