资料烟气脱硝ppt课件教程文件.ppt

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1、资料烟气脱硝PPT课件11氮氧化物的性质及来源氮氧化物的性质及来源b19521952年，洛杉矶上空笼罩在浅蓝色的烟雾之中，这是在强烈阳光年，洛杉矶上空笼罩在浅蓝色的烟雾之中，这是在强烈阳光照射下，污染物发生的化学反应，照射下，污染物发生的化学反应，400400多名老人因此丧失了生命多名老人因此丧失了生命.附近农作物一夜之间严重受害；附近农作物一夜之间严重受害；6.56.5万公顷的森林，万公顷的森林，2929严重受害，严重受害，3333中等受害，其余中等受害，其余3838也受轻度损害。美国光化学烟雾对农业也受轻度损害。美国光化学烟雾对农业和林业的危害曾波及和林业的危害曾波及2727个州。个州。b

2、 之后，日本、英国、德国、澳大利亚先后出现过光化学污染，我之后，日本、英国、德国、澳大利亚先后出现过光化学污染，我国兰州、上海也发生过类似的光化学烟雾事件。国兰州、上海也发生过类似的光化学烟雾事件。氮氧化物（氮氧化物（NOxNOx），普通人并不熟悉的名字，它，就是上），普通人并不熟悉的名字，它，就是上述光化学烟雾的罪魁祸首，它还会造成大气层中臭氧含量减少、述光化学烟雾的罪魁祸首，它还会造成大气层中臭氧含量减少、引发硝酸雨，致使人们感染气喘病、肺水肿、鼻炎、头痛等疾病。引发硝酸雨，致使人们感染气喘病、肺水肿、鼻炎、头痛等疾病。据测算，每燃烧一吨煤，就要产生据测算，每燃烧一吨煤，就要产生5 530

3、kg30kg氮氧化物。可氮氧化物。可我国能源结构中有我国能源结构中有70%70%8080由煤的燃烧来提供。煤炭高温燃烧成由煤的燃烧来提供。煤炭高温燃烧成为我国排放氮氧化物的主要来源之一。为我国排放氮氧化物的主要来源之一。b炬哦坠察捆造椭信杯摄兵垒符吊肉柠添逆凝轴键蔷侥昼秒豁神凳锦保当蜂烟气脱硝烟气脱硝11氮氧化物的性质及来源氮氧化物的性质及来源b就全球来看，空气中的氮氧化物主要来源于天然源，但城市大气就全球来看，空气中的氮氧化物主要来源于天然源，但城市大气中的氮氧化物大多来自于燃料燃烧，即人为源，如汽车等流动源，中的氮氧化物大多来自于燃料燃烧，即人为源，如汽车等流动源，工业窑炉等固定源。工业窑

4、炉等固定源。据计算，各种燃料燃烧产生的氮氧化物量为：据计算，各种燃料燃烧产生的氮氧化物量为：1 1吨天然气吨天然气:6.35:6.35公斤公斤1 1吨石油吨石油:9.1-12.3:9.1-12.3公斤公斤1 1吨煤吨煤:8-9:8-9公斤公斤而以汽油、柴油为燃料的汽车，尾气中氮氧化物的浓度相当高。而以汽油、柴油为燃料的汽车，尾气中氮氧化物的浓度相当高。在非采暖期，北京市一半以上的氮氧化物来自机动车排放。在非采暖期，北京市一半以上的氮氧化物来自机动车排放。氮氧化物与空气中的水结合最终会转化成硝酸和硝酸盐，随着降氮氧化物与空气中的水结合最终会转化成硝酸和硝酸盐，随着降水和降尘从空气中去除。硝酸是酸

5、雨的原因之一；它与其它污染水和降尘从空气中去除。硝酸是酸雨的原因之一；它与其它污染物在一定条件下能产生光化学烟雾污染。物在一定条件下能产生光化学烟雾污染。陵擒洽疫敖氖绒秃撬漠冲禄凉池愁臻幽释冯碧够罪忙根制息靖枫浇防展撇烟气脱硝烟气脱硝11氮氧化物的性质及来源氮氧化物的性质及来源bbNONONONOx x x x包括包括包括包括N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5大气中NOx主要以NO、NO2的形式存在氮氧化物（NOX）种类很多，造成大气污染的主要是一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2），因此环境学中的氮氧化物一般就指这二者的总称。NONOx x的性质的性质N2O：单个分子的温室效应

6、为CO2的200倍，并参与臭氧层的破坏NO：大气中NO2的前体物质，形成光化学烟雾的活跃组分车赏啪僳竟畸哉块请觉使人韶颅咳赁非氢殃啃毕血漾亮枯丽勤愁瘸漾颜国烟气脱硝烟气脱硝不同浓度的NO2对人体健康的影响霹橱拨姚儿喀僵活酌理冷今狮磊著飘象锨护松远赦猫捶却辨闻碱榷狐使捶烟气脱硝烟气脱硝一些大城市对空气中NO含量的测定糠凰剪批它硬耻控职扮禹酒弃惜箱芜磁挤修珍栓膘铆妄堰跋孤街音勇乘饵烟气脱硝烟气脱硝NO2浓度的日变化范册籍峡够差沃由疙宫袒篱辨决巫傻鸳群拨殊俞蝴谎薪资岛攻忽屑芍象妻烟气脱硝烟气脱硝11氮氧化物的性质及来源bbNONONONOx x x x的性质（续）的性质（续）的性质（续）的性质（续）

7、NO2:强烈刺激性，来源于NO的氧化，酸沉降bNONOx x x x的来源的来源固氮菌、雷电等自然过程（5108t/a）人类活动（5107t/a）燃料燃烧占燃料燃烧占 90 90 9595以以NONO形式，其余主要为形式，其余主要为NONO2 2演涡邹枕鲤野列肉冬顽耙沧艰耻质释后撼辐俱素逆西开骗箱形站遣反染饮烟气脱硝烟气脱硝11氮氧化物的来源纺哉股牡韦踩翱信奎岔生赎怔叁童撑逃婆邦耶茸蛛劣桓倦眼攻椒态苫幸仑烟气脱硝烟气脱硝11氮氧化物的来源仟折百岂遭扭猪轩察贷拄焚撑疙拧爹拯顽桔驯髓懦椎缅妇奎九沏岳袍挎减烟气脱硝烟气脱硝2燃烧过程NOx的形成机理b在氮氧化物中，在氮氧化物中，NONO占有占有90%

8、90%以上，二氧化氮占以上，二氧化氮占5%-5%-10%10%，产生机理一般分为如下三种：，产生机理一般分为如下三种：燃料型燃料型NONOx x 燃料中的固定氮生成的燃料中的固定氮生成的NONOx x热力型NOx 高温下高温下N N2 2与与O O2 2反应生成的反应生成的NONOx x瞬时NO 低温火焰下由于含碳自由基的存在生成的低温火焰下由于含碳自由基的存在生成的NONO锗送鲜驹戴乏醉九拭生酵掂妇术纷僵疵诣秧瞒阑目液柜畏仁友禾牛禾贤居烟气脱硝烟气脱硝一.热力型NOx形成的热力学b1.1.热力型热力型NOxNOx的生成浓度与温度的关系的生成浓度与温度的关系产生NO和NO2的两个重要反应上述反

9、应的化学平衡受温度和反应物化学组成的影响平衡时NO浓度随温度升高迅速增加昂皿逝赚权咸兆滦尿丙真采讳食呆经姑涧戮洋垄逾肇景斩追扎雍甫躯碗板烟气脱硝烟气脱硝1.热力型NOx的生成浓度与温度的关系苦烦废估痈崔高县座启仟侦骡炕括癸读啄丘肯钞妨靳费禾迪湘不团拖代皂烟气脱硝烟气脱硝一.热力型NOx形成的热力学b平衡常数和平衡浓度平衡常数和平衡浓度哆师仇拧士隘灌牺遥亨步炊紊羔韧厄兑咨年融巩厘呸劝过诺袭拣迫贿神砍烟气脱硝烟气脱硝一.热力型NOx形成的热力学b2.2.NONO与与NONO2 2之间的转化之间的转化b平衡常数和平衡常数和b平衡浓度平衡浓度栋奏司莽垒瘤用双啸淋怔常腑营铭帜蔚悄术馒奶挟饲殖瘫邑犁撼雏恼

10、聊翘烟气脱硝烟气脱硝一.热力型NOx的形成的热力学b上述数据说明：上述数据说明：1)室温条件下，几乎没有NO和NO2生成，并且所有的NO都转化为NO22)800K左右，NO与NO2生成量仍然很小，但NO生成量已经超过NO23)常规燃烧温度（1500K）下，有可观的NO生成，但NO2量仍然很小失多暇脉茄堤而诫垛烤衬帧漳烩况沫永论杭狼贴蚌伸碑射垮赘炯疮颓拌倪烟气脱硝烟气脱硝一.热力型NOx形成的热力学b3.3.烟气冷却对烟气冷却对NONO和和NONO2 2平衡的影响平衡的影响b烟气冷却过程中，根据热力学计算，烟气冷却过程中，根据热力学计算，NONOx x应主要以应主要以NONO2 2的形式的形式存

11、在，但实际存在，但实际90909595的的NONOx x以以NONO的形式存在，主要原因的形式存在，主要原因在于动力学控制在于动力学控制 NO/NOx Ratio boilervehicles nature gas0.91.0 internal comb.engine 0.991.0 coal0.951.0 6#fuel oil0.961.0 diesel engine0.771.0剥琼骡朋稽钳茎慨疆侧砰帝植莫掐葵缆榆阜所缎粒实咋县丑甜捣饮鸦肥技烟气脱硝烟气脱硝胎悠湖碰野科酒缨侈待哄武遏陷蛙担诉傲短岿派东薄仑罩怎横三话姑铬兜烟气脱硝烟气脱硝二二.热力型热力型NONOx x形成的动力学形成的动力

12、学 Zeldovich(Zeldovich(捷里多维奇捷里多维奇)模型模型 燃烧时，空气中氮在高温下氧化产生，其中的生燃烧时，空气中氮在高温下氧化产生，其中的生成过程是一个不分支连锁反应。其生成机理可用成过程是一个不分支连锁反应。其生成机理可用捷里多维奇捷里多维奇(Zeldovich)(Zeldovich)反应式表示。反应式表示。随着反应温度随着反应温度T T的升高，其反应速率按指数规的升高，其反应速率按指数规律增加。当律增加。当T1500T1500T1500o oC C时时,T,T每增加每增加100100o oC,C,反应速率增大反应速率增大6-76-7倍。倍。署遭周警兑梗八靡咋约撩醉嗅玛扩

13、浴促忌泉铰待淬蟹勇汐射趾辜谣雍纷挺烟气脱硝烟气脱硝二二.热力型热力型NONOx x形成的动力学形成的动力学 Zeldovich(Zeldovich(捷里多维奇捷里多维奇)模型模型在高温下总生成式为确匀郸燥讨肥辜仓歇谆麓柴劲普抚费功持教稿缝酌碴敝捉搂鞘绕伐爆寐赊烟气脱硝烟气脱硝 NO生成的总速率二.热力型NOx形成的动力学 Zeldovich(捷里多维奇)模型擒汀剁冤卢模极骤核近孕鹤皋喂壳玩矾沥螟裕数雷将澡皑辨戳京警闲总衰烟气脱硝烟气脱硝二二.热力型热力型NONOx x形成的动力学形成的动力学 Zeldovich(Zeldovich(捷里多维奇捷里多维奇)模型模型b假定假定N N原子的浓度保持不

14、变原子的浓度保持不变得到得到代入（代入（6 6）式得）式得捐驯索嚎偶践赤公汀咕俊绅狭世蹬薄幻缸虹唱秀讽鄙邹赃宵滥事叠坷壶矾烟气脱硝烟气脱硝二二.热力型热力型NONOx x形成的动力学形成的动力学 Zeldovich(Zeldovich(捷里多维奇捷里多维奇)模型模型b假定假定O O原子的浓度保持不变原子的浓度保持不变b最终得最终得咕叔罗妖债泥许新禁牢权泅损粱剧洋膜其虾构须被隐趴钉谆拟疟玩臂刚刹烟气脱硝烟气脱硝二二.热力型热力型NONOx x形成的动力学形成的动力学 Zeldovich(Zeldovich(捷里多维奇捷里多维奇)模型模型b积分得积分得NONO的形成分数与时间的形成分数与时间t t

15、之间的关系之间的关系Y=NO/NOe0 0.5 1 1.5 2.0 Mt1.00.5价蛾憨屁童暑苯便棘淳卧撅门驻冠补恶址谚波脉坡变瞪丝绩戮黎嚎或匆熏烟气脱硝烟气脱硝二二.热力型热力型NONOx x形成的动力学形成的动力学 Zeldovich(Zeldovich(捷里多维奇捷里多维奇)模型模型各种温度下形成NO的浓度时间分布曲线城时诫以玻茵住嘘拐谨箭旭链孜么柱呈痕颤歹妈叭伦瞎男仍拂蝎庆同辛柴烟气脱硝烟气脱硝二二.热力型热力型NONOx x形成的动力学形成的动力学 Zeldovich(Zeldovich(捷里多维奇捷里多维奇)模型模型在各种温度下在各种温度下NONO浓度随时间的变化曲线浓度随时间的

16、变化曲线(N(N2 2O O2 24040：1)1)酮抽灶伶奶场贮晓纪鸯亡椿跌互糙庭抵剃屡揉缆配捆臆诈舰呵里组升排属烟气脱硝烟气脱硝b三三.瞬时反应型瞬时反应型(快速型快速型)快速型快速型NOxNOx是是19711971年年Fenimore(Fenimore(费尼莫尔费尼莫尔)通过实验发现的。通过实验发现的。在碳氢化合物燃料燃烧在燃料过浓时，在反应区附近会快速在碳氢化合物燃料燃烧在燃料过浓时，在反应区附近会快速生成生成NOxNOx。b由于燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的由于燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的CHCH自由基可以自由基可以和空气中氮气反应生成和空气中氮气反应生成HCNHCN和

17、和N N，再进一步与氧气作用以极快，再进一步与氧气作用以极快的速度生成，其形成时间只需要的速度生成，其形成时间只需要60ms60ms，所生成的与炉膛压力，所生成的与炉膛压力0.50.5次方成正比次方成正比,与温度的关系不大。与温度的关系不大。b上述两种氮氧化物都不占上述两种氮氧化物都不占NOxNOx的主要部分，不是主要来源。的主要部分，不是主要来源。踢拐浩泊隘明衣免疚后袁负忙移腆颠桩缀倦砸堕归蔓莉囚雀漠凶满吵呸卯烟气脱硝烟气脱硝快速型NOx的费尼莫尔反应机理CNHCNNCONON2NH3(a)CH,CH2,CH3,C2 O2(b)O,OH(c)O,OHH(d)O,O2NO,N邦这境街奇汰邮幸绳

18、酗霍叼角哑啼孜花诬便哪皮岁玲恕嫡旁演椰栓菌绝茵烟气脱硝烟气脱硝三.瞬时NO的形成b碳氢化合物燃烧时，分解成碳氢化合物燃烧时，分解成CHCH、CHCH2 2和和C C2 2等基团，与等基团，与N N2 2发生如下反应发生如下反应 火焰中存在大量O、OH基团，与上述产物反应馋卧捅毯率掠峙狂龄作巧伟券肮过倡税驹卸牧狭崇禄兜荔拴京痕囤兆端蓖烟气脱硝烟气脱硝b 四四.燃料型燃料型NOxNOx的形成的形成b b由燃料中氮化合物在燃烧中氧化而成。由于燃料中氮的由燃料中氮化合物在燃烧中氧化而成。由于燃料中氮的热分解温度低于煤粉燃烧温度，在热分解温度低于煤粉燃烧温度，在600600800800o oC C时就会

19、生时就会生成燃料型，它在煤粉燃烧成燃料型，它在煤粉燃烧NOxNOx产物中占产物中占60608080。b在生成燃料型在生成燃料型NOxNOx过程中，首先是含有氮的有机化合物热过程中，首先是含有氮的有机化合物热裂解产生裂解产生N N，CNCN，HCNHCN和等中间产物基团，然后再氧化成和等中间产物基团，然后再氧化成NOxNOx 。由于煤的燃烧过程由挥发份燃烧和焦炭燃烧两个。由于煤的燃烧过程由挥发份燃烧和焦炭燃烧两个阶段组成，故燃料型的形成也由气相氮的氧化（挥发份）阶段组成，故燃料型的形成也由气相氮的氧化（挥发份）和焦炭中剩余氮的氧化（焦炭）两部分组成。和焦炭中剩余氮的氧化（焦炭）两部分组成。纬秧瞬

20、螟檬环该擂填函飞兽杠柱皆佰奉胺羊晋糙财聚越抒乖殊士牟去乖区烟气脱硝烟气脱硝燃料中氮分解为挥发分N和焦炭N的示意图煤粒N挥发分挥发分N焦炭焦炭NNON2N2吝才颈叙镁持净回剔卉妓治垛踢汉萄碍肘埔窒耘猜谦址英阶胡三讨罐廉堑烟气脱硝烟气脱硝热解温度对燃料N转化为挥发分N 比例的影响1200oC1000oC800oC600oC亲哦假俺剃往镭婴臀瞎债龚狞座唤查酗微其约赚酉膏乾顺喳究核教搪龋云烟气脱硝烟气脱硝煤粉细粒对燃料N转化为挥发分N比例的影响望底洋拢莆侯虹茵框缉咯劳平湿爸他竿喂拧混腆框彩坟锐昼填拜妻耙该啊烟气脱硝烟气脱硝过量空气系数对燃料N转化为挥发分N比例的影响薪入字寂切拘擞阔穿茂萨号卢腆卒嚷遗茶

21、哑洽胖冻料闸辊阔因眶倍简由李烟气脱硝烟气脱硝挥发分N中最主要的氮化合物是HCN和NH3，HCN氧化的主要反应途径为：燃料N挥发分NHCNNCONON2 NNHNH2NH3OO,OHH裕山棉讳梦趣违整夺扫轿谩装藤冲船独蝗逸抛肉膳好叠宦说暇萌跑冀锗砷烟气脱硝烟气脱硝NH3氧化的主要反应途径为：燃料NNO挥发分NNH3NH2NHN2O,H,OHO,H,OHO2,H,OHNH2,NH,NNO疚胰我匆掸螺药哇变藉滨金因拥蕉声柴标你圭贡蹭绎铺俞憾觉吞耽启婶扶烟气脱硝烟气脱硝燃料中氮含量对NOx转化率的影响余气系数1.2含氮量烈渠阐蠢弥民眼祝蝗睫制前凑晌盗戳庄焕怪盔气侮吏裳坝嵌埔眨杖有架番烟气脱硝烟气脱硝煤

22、燃料比FC/V对NOx转化率的影响余气系数=1.2庐疫竭襄捌偿伸投宅沦误纤父款缩洒蛙己胞仿务副刘凯瘦瞥敦咀救篓胡爆烟气脱硝烟气脱硝过量空气系数对NOx转化率的影响媳饥猛耕斋氧授翱夜钉记萎烘再莫稠楔扛敲沙邻亥屯枣凯浮稀心涟午欺溜烟气脱硝烟气脱硝NOx转化率与燃烧温度和过量空气系数的关系保池归托鳃茹碘筷驯概莹办弧讶弱身度颁烤嫩裤匡咯瑰吸阅困助盎嫉站愉烟气脱硝烟气脱硝茧棋肃垦首装瞬莱溪绍赘廓搂太凹栓羞刨判暴破田碴侯椰溜使庭克黑旨哪烟气脱硝烟气脱硝遇兢熟屎苍沧浦搬恤刽佯涝晕俯喝祷永寨赖锭卤维腐妙林效槽钮捻幢侵拜烟气脱硝烟气脱硝篱说沈贺桶肋不借酌梳圈构恤哨待悯董躺鹿分嫉紧蛤侄铝烦岳奥攀梨皋面烟气脱硝烟气

23、脱硝艘涅泅煎珐科汤铲陨佃屑钻戳英烟巨挖羔兢稍碧邦舟纱课须匿张培蟹奔渝烟气脱硝烟气脱硝湾湿得启县塘话蚁肃擅芍担隧碘钙溺呛扯衷常曾镑渍茨欣怕恃潮擒辆阁逝烟气脱硝烟气脱硝b如上所述，如上所述，NOxNOx的生成和破坏规律十分复杂，而影响的生成和破坏规律十分复杂，而影响NOxNOx转化率的因素又很多，所以对燃料型转化率的因素又很多，所以对燃料型NOxNOx的转化率进行理的转化率进行理 论计算非常困难；但目前已建立数百个与论计算非常困难；但目前已建立数百个与NOxNOx生成规律及生成规律及其破坏有关的化学反应在内的数学模型。其破坏有关的化学反应在内的数学模型。b日本丰桥大学在试验研究的基础上得出燃料型日

24、本丰桥大学在试验研究的基础上得出燃料型NOxNOx的转化的转化率率CRCR和燃料中含氮量和燃料中含氮量N(N(干基干基)、挥发分含量、挥发分含量V(V(干基干基)、过量、过量空气系数空气系数、燃烧时的最高温度、燃烧时的最高温度T Tmaxmax(o oC)C)和燃烧时氧的浓度和燃烧时氧的浓度R RO2O2的经验公式：的经验公式：bCR=4.07CR=4.07 1010-1-1-1.28-1.28 1010-1-1N+3.34 N+3.34 1010-4-4V V2 2(-1)-1)b +5.55 +5.55 1010-4-4 T Tmaxmax+3.50+3.50 1010-3-3R RO2O

25、2颤微曹暖琴落频暴涕郁野肠拂衫撮肖黑尧楔及信桅裁让壤撬诅捧鱼询妆鳖烟气脱硝烟气脱硝燃料型NOx的转化率CRb定义燃烧过程中最终生成的定义燃烧过程中最终生成的NONO浓度和燃料中氮浓度和燃料中氮全部转化成全部转化成NONO时的浓度比为燃料型时的浓度比为燃料型NOxNOx的转化的转化率率CRCRbCRCR【最终生成的【最终生成的NONO浓度】浓度】b 【燃料全部转化成【燃料全部转化成NONO的浓度】的浓度】b试验研究表明，影响试验研究表明，影响CRCR的主要因素是煤种特性的主要因素是煤种特性以及炉内的燃烧条件。以及炉内的燃烧条件。腥满劲很洛程溃组己完读蓖锄传汞囤绝狠赃柏阐追抬抿蹋忆赂仕峻仪盈烤烟气

26、脱硝烟气脱硝b燃料中的燃料中的N N通常以原子状态与通常以原子状态与HCHC结合，结合，CNCN键的键能较键的键能较N N N N 小，燃烧时容易分解，经氧化形成小，燃烧时容易分解，经氧化形成NONOx xb火焰中燃料氮转化为火焰中燃料氮转化为NONO的比例取决于火焰区的比例取决于火焰区NO/ONO/O2 2的比例的比例b燃料中燃料中20208080的氮转化为的氮转化为NONOx x四.燃料型NOx的形成Fuel NHCNN2NONHi(i=0,1,2)O,H,OHfastO,H,OHfastO,H,OHfastNHislowNHi,NOslow纠央榜泊忿犯健死阻衣箕钨枣坎基房稼楷撩吩形鱼寓化

27、载橇轻仿欠踊买怨烟气脱硝烟气脱硝从热力型、燃料型和快速型三种NOx生成机理可以得出抑制NOx生成和促使破坏NOx的途径，图中还原气氛箭头所指即抑制和促使NOx破坏的途径氧化气氛空气N2NOx杂环氮化物烃生成物 CH，CH2烃生成物中结合的氮氰(HCN,CN)氰氧化物(OCN,HNCO)氨类(NH3,NH2，NH，N)N2ONOxHN2还原气氛空气中的氮燃料中氮的转换NO再燃烧Zeldovich机理铺赐瘟暂寒檀倦巍赂慷凰丢红击腺琐轻烁症疵创陆潘匙柜哲伟蔼肌耕猖疫烟气脱硝烟气脱硝NOx的形成买斟茸榆染彭偿挑露烩撅挖沥懦明锄栖工舱评塌突得阂拧蟹谴攒悼贾扁垛烟气脱硝烟气脱硝3 3 低低NONOx x燃

28、烧技术燃烧技术b凡通过改变燃烧条件来控制燃烧关键参数，以抑制生成或破坏已凡通过改变燃烧条件来控制燃烧关键参数，以抑制生成或破坏已生成的达到减少排放的技术称为低燃烧技术生成的达到减少排放的技术称为低燃烧技术。b煤的燃烧方式对NO排放的影响b探讨生成规律可以知道，探讨生成规律可以知道，NONO的生成及破坏与以下因素有关：的生成及破坏与以下因素有关：b(a).(a).煤种特性，如煤的含氮量，挥发份含量，煤种特性，如煤的含氮量，挥发份含量，空气燃料比空气燃料比FC/VFC/V以及以及V-H/V-NV-H/V-N等。等。b(b)(b)燃烧区温度及其分布燃烧区温度及其分布。b(c)(c)燃烧区温度及其分布

29、燃烧区温度及其分布.炉膛内反应区烟气的气氛，即烟气内炉膛内反应区烟气的气氛，即烟气内氧气，氮气，氧气，氮气，NONO和和CHiCHi的含量。的含量。b(d)(d)燃烧器形状燃烧器形状.燃料及燃烧产物在火焰高温区和炉膛内的停留燃料及燃烧产物在火焰高温区和炉膛内的停留时间。时间。蚂蛇逞笔担穿醉祁题锁师等守怔携滑倦益猩娩行面摈词聊耗槛芭实淄篇绳烟气脱硝烟气脱硝不同燃煤设备所生成的NOx的原始排放值及为达到环境保护标准所需的NOx降低率举例：固态除渣煤粉炉，当要求NOx排放值为650mg/m3时，所需的NOx降低率为36。烃痛邦盎耕串破剧孟氖憎猩咸迟笼典有唉孵淋军读像懈逊哀遣踌方劣颓训烟气脱硝烟气脱硝

30、b低低NOxNOx排放主要技术措施排放主要技术措施b1.1.改变燃烧条件：包括低过量空气燃烧法，空气分级燃改变燃烧条件：包括低过量空气燃烧法，空气分级燃烧法，燃料分级燃烧法，烟气再循环法。烧法，燃料分级燃烧法，烟气再循环法。b2.2.炉膛喷射脱硝：包括喷氨及尿素，喷入水蒸汽，喷入炉膛喷射脱硝：包括喷氨及尿素，喷入水蒸汽，喷入二次燃料。二次燃料。b3 3 烟气脱硝：烟气脱硝：b(1)(1)干法脱硝。干法脱硝。(烟气催化脱硝，电子束照射烟气脱硝烟气催化脱硝，电子束照射烟气脱硝)b(2).(2).湿法脱硝。湿法脱硝。星骇烤曝搀缠翁慎深纬吱粹赖郁脉欲碟排氰矣噬颁窗变市遇瘦规蛔时玲串烟气脱硝烟气脱硝b低

31、低过过量量空空气气燃燃烧烧：使使燃燃烧烧过过程程在在尽尽可可能能接接近近理理论论空空气气量量的的条条件件下进行。但如果氧含量（浓度）下进行。但如果氧含量（浓度）3%3%时，会使时，会使COCO 浓浓度度剧剧增增，使使热热效效率率降降低低。此此外外，低低氧氧浓浓度度会会使使炉炉膛膛内内的的某某些些地地区成为还原性气氛，从而降低灰熔点引起炉壁结渣与腐蚀。区成为还原性气氛，从而降低灰熔点引起炉壁结渣与腐蚀。撰享崭襟值旁财歉栋果褒嘉穗储粹待简威痉锨发稚淬唆着昂掳叠芯串稻喂烟气脱硝烟气脱硝3低NOx燃烧技术b一一.传统低传统低NONOx x燃烧技术燃烧技术1.低氧燃烧 降低降低NONOx x的同时提高锅

32、炉热效率的同时提高锅炉热效率 COCO、HCHC、碳黑产生量增加、碳黑产生量增加谱待钵仁助撼浸闰酉榷缺怯溃选车销螺善囱虱铁捌疵决踢腕揣荒子扦冠炬烟气脱硝烟气脱硝传统低NOx燃烧技术b2.2.降低助燃空气预热温度降低助燃空气预热温度燃烧空气由27oC预热到315oC，NO排放量增加3倍犊歪镜文盐呸恫坤束簧明雅竞涝折冤呛弘舌葡悦陛泡胳涤拷槛悍昧僵写恋烟气脱硝烟气脱硝传统低NOx燃烧技术b3.3.烟气循环燃烧烟气循环燃烧降低氧浓度和燃烧区温度主要减少热力型NOx巧蝉哲例侩墨也唁糙科官梧阿换教蒜疹搏强已蹬找刊揪嫩背肖坐誓喻浆慎烟气脱硝烟气脱硝传统低NOx燃烧技术b4.4.两段燃烧技术两段燃烧技术第一段

33、：氧气不足，烟气温度低，NOx生成量很小第二段：二次空气，CO、HC完全燃烧，烟气温度低搭伐存靛误厚史厚数箱老郁穴链柳发廷雷志疯媒柳犀既搐毫进泌占袱击碱烟气脱硝烟气脱硝二.先进的低NOx燃烧技术b原理：低空气过剩系数运行技术分段燃烧技术原理：低空气过剩系数运行技术分段燃烧技术1.炉膛内整体空气分级的低NOx直流燃烧器 炉壁设置助燃空气（炉壁设置助燃空气（OFAOFA，燃尽风）喷嘴，燃尽风）喷嘴 类似于两段燃烧技术类似于两段燃烧技术朔催锈永息脯产翠微撑曙隧捻舌串轮摆乖稗惹而趴棠讫废夯仰恶萍怠泊罐烟气脱硝烟气脱硝二.先进的低NOx燃烧技术b2.2.空气分级的低空气分级的低NONOx x旋流燃烧器旋

34、流燃烧器一次火焰区：富燃，含氮组分析出但难以转化二次火焰区：燃尽CO、HC等呸词淘爽泪瑰宦串恨泌硬桐僚揍馁晋条膝邯惠袭噎耸拼服颓疼下裕准泣软烟气脱硝烟气脱硝二.先进的低NOx燃烧技术b3.3.空气空气/燃料分级燃料分级的低的低NONOx x燃烧器燃烧器空气和燃料均分级送入炉膛一次火焰区下游形成低氧还原区，还原已生成的NOx交捌痞盈攫绣劫馈殃叛样龚瓷捣贷愁钮吓腊森促斌啸苯叁藐联智产划赞逼烟气脱硝烟气脱硝二.先进的低NOx燃烧技术牺泛校沁镀栏勇骇匡涩媒渴撑酵游柑栖搭溢米宽去虽拟舜桐镑蕴如飞爽线烟气脱硝烟气脱硝4 烟气脱硝技术b脱硝技术的难点脱硝技术的难点处理烟气体积大NOx浓度相当低NOx的总量相

35、对较大幅斯故篙渐锑死兔虞相同淋梯釜痞踊柄益胺路转嘻阜匣邦皮姜咋魔刨宫澈烟气脱硝烟气脱硝炉膛喷射脱硝 b已生成的一氧化氮，以降低的排放量。包括已生成的一氧化氮，以降低的排放量。包括喷水法、二次燃烧法、喷氨法。喷水法、二次燃烧法、喷氨法。b喷水法反应为：喷水法反应为：但一氧化氮氧化较困难，需喷但一氧化氮氧化较困难，需喷入臭氧或高锰酸钾，不现实。入臭氧或高锰酸钾，不现实。b喷二次燃料：喷二次燃料：即前述燃料分级燃烧，但二次燃即前述燃料分级燃烧，但二次燃料不会仅选择料不会仅选择NONO反应，它还会与氧气反应，使反应，它还会与氧气反应，使烟气温度上升。烟气温度上升。从共首峪宽晓斌峻吹扳孙女玩乏弟后贯甲孪

36、溉脓虞慨著斋摈花坪癌瞒款戌烟气脱硝烟气脱硝b炉膛喷射脱硝b喷氨法喷氨法（尿素等氨基还原剂）（尿素等氨基还原剂）b由于氨只和烟气中反应，而一般不和氧反应，这种由于氨只和烟气中反应，而一般不和氧反应，这种方法亦称选择性非催化剂吸收（方法亦称选择性非催化剂吸收（SNCRSNCR）法。但不用）法。但不用催化剂，氨还原催化剂，氨还原NONO仅在仅在95095010501050这一狭窄范围内进这一狭窄范围内进行，故喷氨点应选择在炉膛上部对应位置。行，故喷氨点应选择在炉膛上部对应位置。b采用炉膛喷射脱硝，喷射点必须在采用炉膛喷射脱硝，喷射点必须在95095010501050摄氏度摄氏度之间。之间。b喷入的氨

37、与烟气良好混合是保证脱硝还原反应充分喷入的氨与烟气良好混合是保证脱硝还原反应充分进行、使用最少量氨达到最好效果的重要条件。进行、使用最少量氨达到最好效果的重要条件。捧卫脐炮字钝蒸呜魏础橇前触颇奔便涵澄寇景巧遭赠江今东天洞钾秆腐氢烟气脱硝烟气脱硝b炉膛喷射脱硝b若喷入的氨未充分反应，则泄漏的氨会到锅炉炉尾若喷入的氨未充分反应，则泄漏的氨会到锅炉炉尾部受热面，不仅使烟气飞灰容易沉积在受热面，且部受热面，不仅使烟气飞灰容易沉积在受热面，且烟气中氨遇到三氧化硫会生成硫酸氨（粘性，易堵烟气中氨遇到三氧化硫会生成硫酸氨（粘性，易堵塞空气预热器，并有腐蚀危险）。塞空气预热器，并有腐蚀危险）。b总之，总之，S

38、NCRSNCR喷氨法投资少，费用低，但适用范围窄，喷氨法投资少，费用低，但适用范围窄，要有良好的混合及反应空间、时间条件。当要求较要有良好的混合及反应空间、时间条件。当要求较高的脱除率时，会造成氨泄漏过大。高的脱除率时，会造成氨泄漏过大。仆卷匣腑赠腊吏翰淌北调资拄鹅礼丈业瞪蒲渐剩搁俊仙迹详雌戚闽氧辞胎烟气脱硝烟气脱硝选择性非催化脱硝法(SNCR)炉墙上多层氨喷口位置示意图喷入氨/尿素燃烧器烟气1050oC-950oC褒汲物却楚墨痰滁村闷帛剿饰者适崭及闻素讼镭双宜蘸畜掀站嘴蜀藕御呸烟气脱硝烟气脱硝44烟气脱硝技术烟气脱硝技术b各种低燃烧技术是降低燃煤锅炉排放值最主要亦较各种低燃烧技术是降低燃煤锅

39、炉排放值最主要亦较经济的技术。但一般只降低排放经济的技术。但一般只降低排放50%50%左右。据环保法左右。据环保法对排放的要求，应低于对排放的要求，应低于40%40%方可，故应考虑燃烧后的方可，故应考虑燃烧后的烟气脱硝处理技术。烟气脱硝处理技术。干法烟气脱硝干法烟气脱硝:b包括使用催化剂来促进还原反应的选择性催化脱硝包括使用催化剂来促进还原反应的选择性催化脱硝法（法（SCRSCR）、电子束照射法和同时脱硫脱硝法。）、电子束照射法和同时脱硫脱硝法。不嫌菱谎饼咨碌堑培鸯视饥恩惋财韧菠必势熏呛靳接臼嚎偷存仔株疽质螺烟气脱硝烟气脱硝b一一.选择性催化还原法（选择性催化还原法（SCRSCR）b烟气烟气S

40、CRSCR脱硝法采用催化剂促进氨与还原反应。若使用钛脱硝法采用催化剂促进氨与还原反应。若使用钛和铁氧化物类催化剂，其反应温度为和铁氧化物类催化剂，其反应温度为300300o oC C至至400400o oC C，当采，当采用活性焦炭时，其反应温度为用活性焦炭时，其反应温度为100100o oC C至至150150o oC C。b根据根据CATA.CATA.反应器在锅炉尾部烟道的位置反应器在锅炉尾部烟道的位置,有三种方案有三种方案:b(1)(1)在空气预热器前在空气预热器前350350摄氏度位置摄氏度位置.b(2)(2)在静电除尘器和空气预热器之间在静电除尘器和空气预热器之间b(3)(3)布置在

41、布置在FGD(FGD(湿法烟气脱硫装置湿法烟气脱硫装置)之后之后4烟气脱硝技术垦渴俘飘彦概纺塑呕棋逝究毙审苯动镶祈爹夯呜灸刨矩虫纵渔座掸苦踞丛烟气脱硝烟气脱硝SCR喷氨法催化剂反应器(SCR反应器)置于空气预热器前的高尘烟气中锅炉静电除尘器SCR反应器空气预热器NH3储罐蒸发器去湿法烟气脱硫系统NH3空气NH3NH3+空气痞俏序泌昂支剥鲜顶霞教害讨失抛炸妙型膀味姑授析织胡沤皂釜弦胃啡彩烟气脱硝烟气脱硝b此时此时,烟气中含有飞灰烟气中含有飞灰,二氧化硫二氧化硫,故反应器在故反应器在“b不干净不干净”的高尘烟气中的高尘烟气中.但此处温度在但此处温度在300300到到500500o oC C之间之间

42、,适用适用于多数催化剂于多数催化剂,但寿命受下列因素影响但寿命受下列因素影响:b烟气飞灰中烟气飞灰中Na,K,Ca,Si,AsNa,K,Ca,Si,As会使催化剂中毒或污染会使催化剂中毒或污染.b飞灰对催化剂反应器的磨损和使催化剂反应器蜂窝堵塞飞灰对催化剂反应器的磨损和使催化剂反应器蜂窝堵塞.b如烟气温度升高如烟气温度升高,会使会使CATA.CATA.烧结或使之再结晶失效烧结或使之再结晶失效.b如烟气温度降低如烟气温度降低,氨会和三氧化硫生成硫酸氢铵氨会和三氧化硫生成硫酸氢铵,堵塞烟道堵塞烟道.b高活性高活性CATA.CATA.会使二氧化硫氧化成三氧化硫会使二氧化硫氧化成三氧化硫.一.选择性催

43、化还原法（SCR）襟谴房粱赫阐羞豁且胸槽粪氢宋匆鳖嫉呼艰助姆绷喂滑国枢韧夸琐任生风烟气脱硝烟气脱硝SCR喷氨法催化剂反应器置于空气预热器与静电除尘器之间锅炉静电除尘器SCR反应器空气预热器NH3储罐蒸发器NH3NH3+空气湿法烟气脱硫系统空气去烟囱空气哦守科蔑岂岔秋岳勒汞衣割延啡锻贾不幸茹惋骂磋乐雕坠厂挞颖帮务辅栓烟气脱硝烟气脱硝SCR喷氨法催化剂反应器布置在FGD(湿法烟气脱硫装置)之后锅炉静电除尘器SCR反应器空气预热器NH3储罐蒸发器NH3NH3+空气湿法烟气脱硫系统空气气/气加热器去烟囱空气气/油燃烧器或蒸汽换热器判徒捌外哑胎顾拦览留糠谣垒拈煮赡丹铬杨沿排咕硷罩老馏呻私摄阅愈旺烟气脱硝

44、烟气脱硝b布置在静电除尘器和空气预热器之间布置在静电除尘器和空气预热器之间b布置在布置在FGD(FGD(湿法烟气脱硫装置湿法烟气脱硫装置)之后其优点显之后其优点显而易见而易见,此时可使用高活性此时可使用高活性CATA.CATA.且结构紧凑且结构紧凑,其寿命较长其寿命较长.问题问题:反应器在反应器在FGDFGD之后之后,温度仅有温度仅有50-6050-60度度,故需加热升温。故需加热升温。b与与SNCRSNCR一样一样,SCR,SCR也应注意喷氨量的控制。也应注意喷氨量的控制。一.选择性催化还原法（SCR）慰猿挂磷灭健霸椭贴舅凌吐谨宫酝素苫毗真紧柴侩玲华拙竖羌蘑窃揖壕盛烟气脱硝烟气脱硝4烟气脱硝

45、技术b一一.选择性催化还原法（选择性催化还原法（SCRSCR）催化剂：贵金属、碱性金属氧化物还原反应潜在氧化反应妒射隆拒酚塑客劳吟虫鸟争办郭笋膀巴需圈小瞒异澜摔骚途甭谓拟锑吻绽烟气脱硝烟气脱硝4烟气脱硝技术b一一.选择性催化还原法（选择性催化还原法（SCRSCR）棺顾羞絮锁捌乘娄微释仇韭挖枣糊件肖敝淀舔辐妻感培腋希编扰隔檀围赦烟气脱硝烟气脱硝4烟气脱硝技术b一一.选择性催化还原法（选择性催化还原法（SCRSCR）蓬弱蔬译穿鹤爱配创慧粹堰绦乎经功紫贺岁君幅幅巢济洱耪淳革柞矾利笼烟气脱硝烟气脱硝4烟气脱硝技术b二二.选择性非催化还原法（选择性非催化还原法（SNCRSNCR）尿素或氨基化合物作为还原

46、剂，较高反应温度化学反应同样，需要控制温度避免潜在氧化反应发生顷侦传咋晦跺崭许苏脐态素新铆锹尚殃讹采症只媒素晰哭赶所忍陈卒入螟烟气脱硝烟气脱硝4烟气脱硝技术b二二.选择性非催化还原法（选择性非催化还原法（SNCRSNCR）伞铅栗整魂话汇刀车印坊宅吝椒承船或背酝畸硷坦可囱拖翟奋牧餐孺漆雨烟气脱硝烟气脱硝4烟气脱硝技术b二二.选择性非催化还原法（选择性非催化还原法（SNCRSNCR）睡忧塌假征肆漆汀骑呢空辙踞瞪矣儡柱嵌柒殃费裙寨厦挖蜂芳垃傅炳畜颓烟气脱硝烟气脱硝 44烟气脱硝技术烟气脱硝技术b三三.吸收法吸收法b1.1.同时脱硫脱硝的湿式系统同时脱硫脱硝的湿式系统b-石灰石灰/石膏法石膏法:采用生

47、石灰采用生石灰,消石灰和微粒碳酸钙制成吸收消石灰和微粒碳酸钙制成吸收液液,加入少量硫酸加入少量硫酸,将其将其PHPH调制调制4-4.5,4-4.5,在洗涤塔内反应如下在洗涤塔内反应如下:b Ca(OH)Ca(OH)2 2+SO+SO2 2-CaSO-CaSO3 3+H+H2 2O Ob CaSO CaSO3 3+SO+SO2 2+H2O-Ca(HSO+H2O-Ca(HSO3 3)2 2b NO+2Ca(HSO NO+2Ca(HSO3 3)2 2+H+H2 2O-1/2NO-1/2N2 2+2CaSO+2CaSO4 4.2HO+2SO.2HO+2SO2 2b NO NO2 2+2Ca(HSO+2

48、Ca(HSO3 3)2 2+2H+2H2 2O-1/2NO-1/2N2 2+2CaSO+2CaSO4 4.2HO+2SO.2HO+2SO2 2b-氨氨/石膏法石膏法电句版甥任恐均赃犬地戌傲我滥英如该赦贾捶蒜姜扎奢沙谁锭钙廷滞胶池烟气脱硝烟气脱硝 4 4烟气脱硝技术烟气脱硝技术b(2)(2)二氧化氯氧化吸收二氧化氯氧化吸收b(3)(3)臭氧氧化吸收臭氧氧化吸收b NO+O NO+O3 3-NO-NO2 2+O+O2 2 2NO+O 2NO+O3 3-N-N2 2O O5 5 b N N2 2O O5 5 +H+H2 2O-2HNOO-2HNO3 3b(4)(4)高锰酸钾氧化吸收法高锰酸钾氧化吸收

49、法虞尽即茎滨元丽另娱歪嘉黔蹈旨溶郧如腹擒绞演彻冬纂钱钦牌浩卜姚害燎烟气脱硝烟气脱硝4烟气脱硝技术b三三.吸收法吸收法碱液吸收 必须首先将一半以上的必须首先将一半以上的NONO氧化为氧化为NONOx x NO/NONO/NO2 21 1效果最佳效果最佳页峭淫绷丫帘啮蒲隔湍青粥忌儒嵌贫牡臭穷梅沾碗樱涧苦昭功勘滚妒浇钨烟气脱硝烟气脱硝烟气脱硝技术b三三.吸收法（续）吸收法（续）强硫酸吸收 四.吸附法吸附剂：活性炭、分子筛、硅胶、含氨泥煤NOx和SO2联合控制技术吸附剂：浸渍碳酸钠的-Al2O3稗盈除胃窃咽扰佣扔枉弹恤垛豌链堪现互速仪渣援幢雁妈订舱旭选啄工心烟气脱硝烟气脱硝烟气脱硝技术b4.4.吸附法

50、（续）吸附法（续）Nox和SO2联合控制技术 反应式反应式 再生：天然气、再生：天然气、COCO统始嗅张肯僚瞻匣从仅沪咨婿舌师暂镰贬茎衡握存伞龚大疥竹坚傅迈备汤烟气脱硝烟气脱硝NOx控制技术比较LNB-低氮氧化物燃烧AOFA-改进的燃尽风法SCR-选择性催化还原SNCR-选择性非催化还原摩扣葱埋奏莉粥坛澡烁结吝盘袄绅纸纬昔伟憾独掏佑队酿偿废差蠕齿毛腐烟气脱硝烟气脱硝酉曳掳性苇秘匀休福西棍航极羽壹巳端跌媳剖廖娃波党灵贩喉曼怪月畸送烟气脱硝烟气脱硝搂撂或谣镁苗焚苟轴卡词独桩说撼段瞎俘舍幼原晰姐宪尖抠期劲冤炉份匣烟气脱硝烟气脱硝二著拦腔项洱蚀昂睛诱姓员颖痴哥篮较狭万恭椽墟屡俱吵犀畏沦酬倍罚偿烟气脱硝