NOx控制措施及选用原则

大气污染物中,氮氧化物的量比较大,次于二氧化硫,能促进酸雨的形成,对动物的呼吸系统危害较大。煤燃烧是主要的工业生产中氮氧化物形成源。煤燃烧过程中,主要通过低氮燃烧技术从根本上减少氮氧化物的排放,当采用低氮燃烧器后氮氧化物的排放仍不达标的情况下,燃煤烟气还须采用非选择性催化还原技术SNCR和选择性催化还原技术SCR脱硝装置来控制氮氧化物的排放.SNCR和SCR技术主要是在有或没有催化剂时,将氮氧化物选择性地还原为水和氮气,前者的效率较低,一般在40%以下,后者可以达到90%以上的效率。燃煤电厂燃用烟煤、褐煤时,宜采用低氮燃烧技术;燃用贫煤、无烟煤以及环境敏感地区不能达到环保要求时,应增设烟气脱硝系统。
(1)低氮燃烧技术
低氮燃烧技术一直是应用最广泛、经济实用的措施。它是通过改变燃烧设备的燃烧条件来降低NOX,的形成,具体来说,是通过调节燃烧温度、烟气中的氧的浓度、烟气在高温区的停留时间等方法来抑制NOX,的生成或破坏已生成的NO2。低氮燃烧技术的方法很多,这里介绍两种常用的方法。

①排烟再循环法。
利用一部分温度较低的烟气返回燃烧区,含氧量较低,从而降低燃烧区的温度和氧浓度,抑制氮氧化物的生成,此法对温度型NOx,比较有效,对燃烧型NOx,基本上没有效果。

②二段燃烧法。
该法是目前应用最广泛的分段燃烧技术,将燃料的燃烧过程分阶段来完成。第一阶段燃烧中,只将总燃烧空气量的70%75%(理论空气量的80%)供入炉膛,使燃料在缺氧的富燃料条件下燃烧,能抑制NOx,的生成;第二阶段通过足量的空气,使剩余燃料燃尽,此段中氧气过量,但温度低,生成的NOx,也较少。这种方法可使烟气中的NOx,减少25%50%。
(2)选择性催化还原技术SCR SCR过程是以氨为还原剂,在催化剂作用下将NO,还原为N2和水。催化剂的活性材料通常由贵金属、碱性金属氧化物、沸石等组成。NO,按以下过程被选择性地还原为N2和水:

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