降低生成氮氧化物的措施

　　影响燃烧过程中NOx形成的因素包括：①空气-燃料比；②燃烧空气的预热温度；③燃烧区的冷却程度；④燃烧器的形状设计。可降低氮氧化物浓度的方法有：①减少送入燃烧器的过剩空气；②降低热风温度；③降低燃烧室的热强度；④采用双面露光水冷壁;⑤人为地使燃料与空气缓慢混合；⑥采用二段燃烧；⑦烟气再循环。在燃用气体燃料或重油的锅炉上，运用技术手段减少NOx的浓度获得了一定的结果。但如何运用技术措施，减少固体燃料燃烧尾气中NOx浓度，尚处在探索性研究中。 [3] SNCR脱硝工艺(1) SNCR脱硝工艺分析及存在的问题。SNCR工艺 (可选择性非催化降解) 依据氨在高温下的反应来减少氮氧化物的生成量， 在反应中，氮氧化物由NH3转化成氮气和水蒸气： 4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O有效脱氮的温度范围较窄，ZUI佳温度为950℃。温度下降时，气体反应速率会迅速下 降，脱氮能力亦下降。当高于ZUI佳温度时，形成NO的同时会加快NH3的氧化，即降低脱 氮效率。脱氮用的氨气宜液态存贮，应使用未加压、25%液态的NH3溶液。NH3气化后，应添 加空气或蒸汽稀释，混合气体中NH3的质量浓度应小于5%。应在要求的温度范围内吹入含 氨混合气体，且其应在烟气流中均匀分布。目前，使用该工艺存在以下问题：1) 由于温度随锅炉负荷和运行周期变化，及锅炉中NOx浓度的不规律性，该工艺应用 时变得较复杂。因此，在很大区域内、在锅炉不同高度装有大量的入气口。甚至将每段高度 再分成几小段，每小段分别装有入气口和NH3测量仪。这增加了测量和控制NH3的难度， 因此该工艺的脱氮效率不高。2) 在吹入氨气量较多、温度降至ZUI佳值以下、吹气均匀度较低、吹气量较少导致温度 和氮氧化物含量不对称时，未反应的氨气比例将增加，会有氨气逸出。当氨气逸出时，它与烟道内的剩余物反应发生堵塞，如堵塞空气加热器等。因为NH3 与SO3和烟气中的水分析出，会在较冷部件中形成硫化氢氨，形成黏性沉积物，增加了飞灰 的堵塞、腐蚀和频繁冲洗空气加热器的几率。NH3向飞灰逸出会降低飞灰的可综合利用性， 使飞灰处置更复杂;NH3逸出还可导致脱硫装置后面的冲洗水中氨含量升高。目前，还不能计算出SCR工艺的脱氮效率。设定的脱氮效率越高，随着脱氮效率的增 加，单位NH3消耗也越高，该工艺的NH3耗量高于SCR工艺在NH3与NOx摩尔比为1时 的耗量，氮氧化物可减少约50% (取决于初始氮氧化物含量、吹入氨气和混合质量等)。理 论上，脱氮效率可达80%，但此时NH3与NOx摩尔比不成比例 (为2～3)，NH3逸出 量高。为此，当采用SCR工艺时，脱氮效率应限制在接近50%。(2) SNCR工艺的应用和改进。SNCR工艺由美国Exxon和日本三菱公司开发，已在许多燃气和燃油电厂使用。在日 本和欧洲的一些垃圾焚烧厂也使用该工艺，因为脱氮效率接近50%，所以满足排放要求。 在德国，燃煤电厂采用SNCR工艺的进行各种适用性试验，如Mainz-Wies-beden电厂。但 是，德国在二次除NOx工艺中采用该工艺的还不到3%。目前，正在改进SNCR工艺，如试验将燃用过的空气送入降解介质中，并进入锅炉; 还有使用尿素溶液作为降解介质来替代NH3; 有时用额外的添加剂来增加降解温度等。