1 氮氧化物的生成
燃煤锅炉在燃烧过程中产生的NOx,可采用SCR(选择性催化还原)和SNCR(选择性非催化还原)2种技术进行处理。目前,大多数厂家采用SNCR(选择性非催化还原)技术进行无公害处理。选择性非催化还原是指无催化剂的作用下,在适合脱硝反应的工况位置,喷入还原剂与烟气中的氮氧化物发生化学反应,还原为无害的氮气和水。采用NH3作为还原剂,在温度为850~1 050 ℃的范围内,还原NOx的化学反应方程式主要为4NH3+4NO+O2=4N2+6H2O;4NH3+2NO+2O2=3N2+6H2O;8NH3+6NO2=7N2+12H2O。
烟气中NOx的生成反应过程是相当复杂的,煤在燃烧过程中生成NOx的途径有3种:①热力型,这是空气中氮气在高温下氧化而成的过程。②燃料型,这是燃料中含有的氮化合物在燃烧过程中热分解后继续氧化的过程。③快速型,这是燃烧时空气中的氮和燃料中的碳氢离子团(如CH等)反应生成的过程。根据氮氧化物的燃烧化学反应,降低炉内过量空气系数,可以降低氮氧化物的生成;缺点为锅炉燃烧需要足够的氧量,在炉膛出口氧量为5%~6%,较低的空气系数会造成燃烧化学反应不充分,也会降低锅炉热利用效率;易于还原性气体的生成,锅炉管束、管壁等受热面容易结焦,降低换热效率;降低受热面使用寿命;同时造成燃烧不稳定,燃烧时间延长,排烟温度升高,严重的会造成锅炉灭火。
2 氮氧化物折算值的计算
烟气中NOx的生成反应离不开氧气的参与,氧气的含量影响NOx的生成,这可以从烟气监测的实测值中直接反映出来,间接影响NOx的折算值。氧气的含量高,生成的NOx就会增加,则实测值增加,折算值增加;氧气的含量低,生成的NOx就会减少,则实测值减小,折算值降低。
含氧量对氮氧化物折算值的另一个影响是直接的。这个可以从氮氧化物折算值的计算公式中分析了解得到。计算公式如下:
氮氧化物折算值=[21/(21-X)]/1.4×氮氧化物实测值
上式中的X为实测的烟氧含氧量。
经过换算得出:
氮氧化物折算值=■
3 含氧量对折算值的影响分析
假定氮氧化物实测值不变,从换算后的公式中分析可得到烟气含氧量增大,分母变小,折算值增大;烟气含氧量降低,分母变大,折算值降低。
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