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1、NO,X,控制技术,NO,X,的控制技术,尾气控制,源头控制,其特征是通过各种,技术手段，控制,燃,烧过程,中的,NO,X,的,生成反应，即,低,NO,X,燃烧技术,其特征是通过各种,技术手段，,把生成,的,NO,X,还原成,N,2,，,从而降低,NO,X,的排放，,即,烟气脱硝技术,低,NO,X,燃烧技术,低,NO,X,燃烧技术,发展,意义,具体方式,低,NO,X,燃烧技术的发展,20,世纪,70-80,年代,20,世纪,50,年代,20,世界,90,年代,开始了解,NO,X,的生成机理以,及控制研究,NO,X,燃烧技术,发展达到高潮,NO,X,燃烧器经,过大量的改进,和优化，日臻,成熟,1
2、950,1970-80,1990-,低,NO,X,燃烧技术的意义,热力型,NO,X,快速型,NO,X,燃料型,NO,X,1,2,3,实践工业,影响因素,燃烧区,温度以,及其分,布,空气,-,燃料比,后燃烧,区的冷,却程度,燃烧器,的形状,设计,低,NOx,燃烧技术通过,良好的燃烧控制,NO,X,的形成，满足环保要,求,。,并且比较经济。,低,NO,X,燃烧技术的具体方式,快速型,NOx,占氮氧化,物总排放量不到,5%,温度低于1300时,几乎没有热力型,NOx,对常规燃煤锅炉而言,主要是是,燃料型的,NOx,排放,低,NO,X,燃烧技术的具体方式,具体方式,空气分级燃烧,燃料分级燃烧,烟气再循
3、环,低,NO,X,燃烧器,低过剩空气系数燃烧,1.,低过剩空气系数燃烧,过量空气系数,实际,/,理论,控制原理,低氧,抑制程度,注意事项,15%-20%,平衡,将完全燃烧所,需的其余空气,以二次空气输,入与第一燃烧,区的烟气混合，,形成,富氧而贫,燃料的,第二燃,烧区。,2.,空气分级燃烧,由主燃烧器供,入炉膛的空气,被减少到,理论,空气量的,80%,左右，形成,贫,氧而富燃料,的,第一燃烧区。,空气分级燃烧,该技术在美国发展起来，目前国内运,用较多，比较成熟,2.,空气分级燃烧,控制原理,：,一级燃烧区内,由,于缺氧,燃烧速度,和温度降低,因而,抑制了,热力型,NOx,的生成。,另外燃烧生成
4、的,CO,和,NO,以及燃料,中,N,分解成的中间,产物相互复合作用,同样也抑制了,燃料,型,NOx,的生成。,2.,空气分级燃烧,(a),不分级,(b),分级,(,两级,),燃烧,第一级燃烧区,第二级燃烧区,CN+O,2,CO+NO,2CO+2NO,2CO,2,+N,2,CN+O,2,CO+NO,NH+NH,N,2,+H,2,NH+NO,N,2,+OH,3.,燃料分级燃烧,第一燃烧区,第二燃烧区,第三燃烧区,氧化性或稍,还原性气氛,(,?,1),送入二次,风,(,?,1),燃料,80%-85%,燃料,15%-20%,燃料,0%,还原性气氛,(,?,1),，,NO,被,CH,基还原,3.,燃料
5、分级燃烧,主燃区,：,生成较多数量的,NO,x,。,再燃区：,富余燃料形成强还原,性气氛，不仅使得一级燃烧区所,生成,NO,x,得到还原，还抑制了新,的,NO,x,生成。,燃烬区：,保证未燃烧产物,燃尽,，,从而完成燃烧全过程。,4.,烟气再循环技术,将部分,烟气,冷却,直接送,入炉内，或,与空气,（一,次风或二次,风）,混合送,入炉内。,降,低氧浓度以,及燃烧区温度,的作用，,抑制,热力型,NO,X,生,成,并且形成成,局部还原性气,氛,，从而抑制,燃料性,NO,X,的,生成,。,4.,烟气再循环技术,当,r,增加时，,NO,X,减,少。当,r,太大，炉温,降低较多，燃烧不稳,定，化学与机械
6、不完,全燃烧热损失增加。,因此，再循环率,r,般,不超过,30%,。一般大,型燃煤锅炉,r,控制在,10-20%,，,这时,NO,X,降,低,25-35%,。,5.,低,NO,x,燃烧器,将前面一种或者几种技术结,合，制造出不同代数的燃烧,器,绝大部分燃料型,NO,X,是在,着火阶,段,产生的，改变燃烧器结构，改,变,风煤比,，可以抑制,NO,X,的生成,燃烧器是锅炉设备的重要部件,它保,证燃料,稳定着火,、,燃烧,过程,燃,烧,器,抑,制,机,理,应,用,技,术,5.,低,NO,x,燃烧器,B&W,公司调风旋流燃烧器,5.,低,NO,x,燃烧器,DRB,燃烧器（美国巴威公司）,DRB,型双调
7、风低,NO,X,燃烧器示意图,低,NO,X,技术控制效果比较,技术名称,效果,优点,缺点,空气分级燃烧,（,OFA,）,最多,30%,投资低,有运行经验,并,不,是,对,所,有,炉,膛,都,适,用,，,有,可,能,引,起,炉,内,腐,蚀,和,结,渣,，,并降低燃烧效率,燃料分级燃烧,（再燃）,达到,50%,适用于新的和改造现有锅,炉可减少已形成的,NO,x,中等投资,可,能,需,要,第,二,种,燃,料,，,可,能,导,致,飞,灰,含,碳,量,增,加,，,运,行,经验较少,低过剩空气系数,根据原来运行,条件，,最多降,低,20%,投资最少,有运行经验,导,致,飞,灰,含,碳,量,增,加,烟气再循
8、环,（,FGR,）,25-35%,能改善混合和燃烧,中等投资,增,加,再,循,环,风,机,，,适用不广泛,低,NO,x,燃烧器,与空气分级燃,烧合用,时可达,60%,适用于新的和改造现有锅,炉中等投资,有运行经验,结,构,比,常,规,燃,烧,器,复,杂,，,有,可,能,引,起,炉,膛,结,渣,和,腐,蚀,，,并降低燃烧效率,低,NO,X,燃烧技术的国内外情况,国内的锅炉制造厂家在应用,空气分级燃烧制造锅炉很成,功,我国烟煤、褐煤,300MW,电站采,取的空气系数、空气分级燃烧、,燃料分级燃烧,NO,X,可以降到,460-800mg/m,3,未达到标准,哈锅,600MW,以上四角切圆锅炉采,用,
9、2.3.5.,等技术但是,NO,X,可以,降到,750-1000mg/m,3,未达到,标准,小机组,无尾气,有尾气,烟气脱硝技术,对烟气进行处理，以降低,NO,X,的排放量，,通常称为烟气脱硝,烟,气,脱,硝,处理的烟气体积过大,NO,X,的总量相对较大，吸收或者吸附废,弃物回收利用困难，催化剂费用,技,术,难,题,烟气脱硝技术,干法,湿法,选择性催化还原法,SCR,选择性非催化还原法,SNCR,吸附法,吸收法,选择性催化还原法,SCR,反应方程式,：,SCR,原理,：,利用,NH,3,和,NO,反应的,选择性,，在,催化剂,表面将富氧,烟气中的,NO,还原成,N,2,和,H,2,O,催化剂,
10、稳定性,温度,较低,温度,宽范,围,热稳,定性,催化剂,选择,机械,性能,催化剂,催化剂,贵金属类,179-290,催化剂类型以及使用温度,(,),贱金属类,230-425,金属化合物,260-450,分子筛,345-590,1,2,4,3,催化剂,催化剂,催化剂样式,板式,蜂窝状,催化剂,催化剂失活,催化剂,中毒,催化剂,沉积,催化剂,冲蚀,主要是由于烟气,中的碱性金属,Na,、,K,等或,As,、,Ca,等引起催化,剂的中毒,催化剂沉积由,于烟气中含有,S0,2,，是催化剂,失去活性,冲蚀由于高温烟,气冲刷，且其中,含有,S0,2,，生成,硫酸盐,类以及粘,结腐蚀性,SCR,布置方式,高粉
11、尘,SCR,布置方式,SCR,布置方式,高粉尘,SCR,布置图,SCR,运行问题,硫酸铵的生成,氨逃逸,催化剂失活,氨的储存和运输,选择性催化还原法,SCR,商业运用中为其,脱硝效果最好最,成熟，效率可达,80%,，甚至,90%,以,上,1.,投资巨大,2.,运行费用也高,3.,需要较大的占,地面积，改造困,难,4.,运行问题很多,SCR,国内外应用情况,无论是,美国、欧洲,还是中国，最早的脱硝技术都是,从低,NO,X,燃烧技术发展起来的，并随着其日益成熟，,排放标准也变得更加严格，美国欧洲已经从,1997,、,2002,年开始要求新建火电站必须全部安装尾部脱硝,装置，中国是从,1991,有了
12、标准，,1996,年规定,300MW,以上的标准，,2003,年有了各种炉型的标准，,2012,年,最新标准出炉,SCR,国内外应用情况,国际上,应用最多,且,技术,最为成熟,的尾,气脱硝装置，美国,日本运用较多。截,止到,2004,年，全世,界应用,SCR,达到,178GW,我国是,20,世纪,90,年,代,开始,研究，,2009,年，,运行,电厂,改建达到,8%,，在,建电厂运用,SCR,尾,气脱硝达到,98%,选择性非催化还原法,SNCR,利在,870-1205,下，将氮还原剂（一般只氨或者尿素）,喷入烟气中，将,NO,X,还原，生产,N,2,和,H,2,O,SNCR,原理,：,化学方程
13、式,：,4NH,3,+4NO+O,2,4N,2,+6H,2,O,4NH,3,+2NO+2O,2,3N,2,+6H,2,O,8NH,3,+6NO,2,7N,2,+12H,2,O,选择性非催化还原法,SNCR,SCR,与,SNCR,综合比较,SCR,与,SNCR,工艺比较,吸附法,吸附法,：,常用吸附剂,：,吸附法能比较,彻底的,消除,NO,X,，并且又能将,NO,X,回,收利用,。,活性炭、分子筛、硅胶、含氨泥煤,吸附法,广泛研究最,多的是活性,炭吸附剂。,活性炭,容易,爆炸,氧化锰与氧化,亚铁有,磨损,的,技术障碍,NO,x,和,SO,2,联合,控制技术,吸附法,化学方程式,：,常用吸附剂,：
14、,浸渍,碳酸钠的,?,-Al,2,O,3,Na,2,CO,3,+Al,2,O,3,2NaAlO,2,+CO,2,2NaAlO,2,+H,2,O 2NaOH+6Al,2,O,3,2NaOH+SO,3,+0.5O,2,5Na,2,SO,4,+H,2,O,2NaOH+2NO+1.5O,2,2NaNO,3,+H,2,O,2NaOH+2NO,2,+0.5O,2,2NaNO,3,+H,2,O,吸收法,吸收法,：,利用水、氢氧化物和碳酸盐溶液、硫酸、有机溶液吸,收,NO,X,2NO,2,+2MOH MNO,3,+H,2,O,NO+NO,2,+2MOH 2MNO,2,+H,2,O,2NO,2,+Na,2,CO
15、,3,NaNO,3,+NaNO,2,+CO,2,NO+NO,2,+Na,2,CO,3,2NaNO,2,+CO,2,碱液吸收,：,10%-80%,吸收法,NO+NO,2,+2H,2,SO,4,2NOHSO,4,+H,2,O,其中必须首先将一半以上的,NO,氧化为,NO,2,NO/NO,2,1,效果最佳,其中,M,可以是,K,+,、,Na,+,、,Ca,2+,、,Mg,2+,、,NH,4,+,注意事项,：,强硫酸吸收,：,S A U,Thank You!,人有了知识，就会具备各种分析能力，,明辨是非的能力。,所以我们要勤恳读书，广泛阅读，,古人说“书中自有黄金屋。,”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，,培养逻辑思维能力；,通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，,培养文学情趣；,通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。,有许多书籍还能培养我们的道德情操，,给我们巨大的精神力量，,鼓舞我们前进,。,S A U,
