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煙氣脫硝工程技術方案的對比選擇

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煙氣脫硝工程技術方案的對比選擇

發布日期:2015-07-30 作者: 點擊:

煙氣脫硝工程技術方案的對比選擇

1 NOx的生成機理

NOx生成機理主要有燃料型、熱力型及快速型三種。燃料型NOx約占總NOx的80-90%;其次是熱力型,主要是由於爐內局部高溫造成,也可采用適當措施加時控製;快速型NOx生成量很少。

(1)燃料型NOx

燃料型NOx是由化學地結合在燃料中的雜環氮化物熱分解,並與氧化合而生成的NOx,其生成量與燃料中氮的含量有很大關係,當燃燒中氮的含量超過0.1%時,結合在燃料的氮轉化為NOx的量占主要地位,如煤的含氮量一般為0.5~2.5%;燃料NOx的形成可占生成總量的60%以上,燃料氮轉化為NOx量主要取決於空氣過剩係數,空氣過剩係數降低,NOx的生成量也降低,這是因為在缺氧狀態下,燃料中揮發出來的氮與碳、氫競爭不足的氧,由於氮缺乏競爭能力,而減少了NOx的形成。

(2)熱力型NOx

熱力型NOx的生成機理是高溫下空氣的N2氧化形成NO,其主成速度與燃燒溫度有很大關係,當燃燒溫度低於1400℃時熱力NOx生成速度較慢,當溫度高於1400℃反應明顯加快,根據阿累尼烏斯定律,反應速度按指數規律增加。這說明,在實際爐內溫度分別不均勻的情況下,局部高溫的地方會生成很多的NOx,並會對整個爐內的NOx生成量起決定性影響。熱力NOx的生成量則與空氣過剩係數有很大關係,氧濃度增加,NOx生成量也增加。當出現15%的過量空氣時,NOx生成量達到最大,當過量空氣超過15%時,由於燃料被稀釋,燃燒溫度下降,反而會導致NOx生成減少。熱力NOx的生成還與煙氣在高溫區的停留時間有關,停留時間越長,NOx越多,這是因為在爐膛燃燒溫度下,NOx的生成反應還未達到平衡,因而NOx的生成量將隨煙氣在高溫區的停留時間增長而增加。

(3)快速型NOx

快速NOx是1971年Fenimore根據碳氫燃料預混火焰的軸向NOx分布實驗結果提出的,是燃料在燃燒過程中碳氫化合物分解的中間產物N2反應生成的氮氧化合物,其生成速度極快,主要在火焰麵上形成,且生成量較小,一般在5%以下,其主要反應如下:在溫度低於2000K(1727℃)時,NOx主成主要通過CH-N2反應,在不含氮的碳氫燃料低溫燃燒時,需重點考慮快速NOx的生成。

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關鍵詞:煙氣脫硝工程

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