低氮氧化物燃烧技术 ppt课件.ppt

低氮氧化物燃烧技术
§3-1 概述
§3-2 煤燃烧过程NOX生成机理和降低NOX排 放的理论依据
§3-3 燃煤电厂锅炉降低NOX排放的燃烧技术
§3-4 NOX排放控制技术改造存在的问题
§ 4-9 烟气脱氮技术
低氮氧化物燃烧技术
一、氮氧化物排放现状及控制
与SOX排放不同，燃煤锅炉NOX排放水平与煤种、锅炉和燃烧器形式、炉内温度水平、炉内烟气气氛等因素有关。
不同燃煤锅炉的NOX排放水平见下表
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“太阳当空照，花儿对我笑，小鸟说早早早……”
低氮氧化物燃烧技术
表3 火力发电锅炉及燃气轮机组氮氧化物最高允许排放浓度单位：mg/m3
时段
第1时段
第2时段
第3时段
实施时间
2005年1月1日
2005年1月1日
2004年1月1日
燃煤锅炉
Vdaf＜10%
1500
1300
1100
10%≤Vdaf≤20%
1100
650
650
Vdaf＞20%
450
燃油锅炉
650
400
200
燃气轮机组
燃油
150
燃气
80
第3时段火力发电锅炉须预留烟气脱除氮氧化物装置空间。液态排渣煤粉炉执行Vdaf＜10％的氮氧化物排放浓度限值。
二、氮氧化物排放控制技术
常规燃煤粉电站锅炉控制NOX排放的技术措施大致可分为两大类：
低氮氧化物排放燃烧技术。包括低过量空气燃烧、空气分级燃烧、燃料分级燃烧以及烟气再循环技术等。
尾部烟气脱氮氧化物技术。包括选择性催化还原法（SCR, Selective Catalytic Reduction)、非选择性催化还原法(NSCR)、选择性无催化还原法(SNCR)、电子束辐射烟气脱硝等。
本章介绍低氮氧化物排放燃烧技术，另外，也对烟气脱硝技术作简单介绍。
低氮氧化物燃烧技术
一、煤燃烧过程NOX生成机理
(一) 热力型NOX(Thermal- NOX)
(二) 燃料型 NOX (Fuel- NOX)
１、燃料型NOx的生成机理
２、燃料型NOx的转化率
３、影响燃料型NO转化率的煤质因素
4、 影响燃料型 NOx转化率的运行因素
( 三 ) 快速型 NOX (Prompt- NOX)
二、抑制NOx 生成的理论依据
(1) 抑制热力型 NO 的基本策略
(2) 抑制燃料型NOx的基本策略
(3)利用二次燃料的燃烧还原NO
一、煤燃烧过程NOX生成机理
煤燃烧过程中产生的氮氧化物主要包括NO、NO2和N2O三种，前两种合成NOX。一般煤粉炉燃烧过程中N2O的生成量很小，可以忽略，但流化床燃烧过程中N2O的生成量很高，不能忽略。在煤粉炉产生的NOX中，主要是是NO，而 NO2所占份额很少。
在煤的燃烧过程中，同时存在着NOX生成的氧化反应和被破坏的还原反应，低氮氧化物燃烧技术就是在燃烧过程中抑制前者的进行而为后者创造有利条件。这需要知道NOX的生成机理。
NOX的生成包括三种不同的类型，即热力型、燃料型和快速型，后面分别介绍。
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（一）热力型NOX(Thermal- NOX)
在高温环境下，由燃烧用空气中的氮氧化而生成的NOX，称为热力型NOX。N2在空气中的高温氧化反应为一组不分支的链式反应（M为不参加反应的第三种物质原子）：
在热力型NOX的生成其中，第二步反应的活化能较高，控制了总的反应速度。
热力型 NOX形成的主要控制因素是温度，温度对热力型NOX的生成速率的影响呈指数函数关系。实际上 , 在 1350 ℃以下时，热力型NOX的生成量是很少的，但随着温度的升高 ,其生成量迅速增加，当温度达到1600℃时, 其生成量可占炉内由 NOX总量的25%~30%。
影响热力型NOx生成的另一个主要因素是反应环境中的O2浓度，NOX的生成速率与O2浓度的平方根成正比。
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