氮氧化物NOX是燃煤電廠煙氣排放三大有害物(SO2,,NOX及總懸浮顆粒物TSP)之一。從污染角度考慮的氮氧化物主要是NO和NO2,,統(tǒng)稱為NOX,。在絕大多數(shù)燃燒方式下,主要成分是NO,,約占NOX的90%多,。NO是無色、無刺激氣味的不活潑氣體,,在大氣中的NO會迅速被氧化成NO2,。NO2是棕紅色有刺激性臭味的氣體。NOX可刺激肺部,,使人較難抵抗感冒之類的呼吸系統(tǒng)疾病,,呼吸系統(tǒng)有問題的人士如哮喘病患者,較易受二氧化氮影響,。
NOX的生成主要由熱力NOX和燃料NOX兩部分組成,,前者由參與燃燒的空氣中所含的N2生成,后者由燃料本身的氮元素生成,。
在燃燒過程中降低NOX的生成的主要手段是采用分級燃燒,,降低燃燒區(qū)域的氧濃度和降低火焰溫度。此外還可以采用煙氣處理技術在燃燒后降低煙氣中NOX含量,。
2 國內(nèi)外排放標準的比較
目前NOX的允許排放量標準在*傾向于更嚴格,。各國對NOX的排放限制各不相同,限制非常嚴格的如德國,,對300 MW以上的機組,,規(guī)定了200 mg/m3的嚴格標準(本文所指NOX的數(shù)值如無特別說明,為標準狀況下,,O2=6%,,NOX為按NO2計算的干煙氣中NOX含量),按這一標準,,僅采用燃燒技術的改進目前是無法實現(xiàn)的,,必須安裝煙氣凈化處理的特殊裝置。又如排放限額處于中等水平的前蘇聯(lián),,其1993年起執(zhí)行的標準如表1,。
中
華人民共和國國家標準《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223-1996),根據(jù)近幾年我國已開始引進鍋爐低氮燃燒技術,,為促進該技術推廣發(fā)展,,及早控制火電行業(yè)氮氧化物的排放,*規(guī)定了排放氮氧化物的標準限值,;氮氧化物排放標準適用Ⅲ時段-1997年1月1日起環(huán)境影響報告書待審查批準的新,、擴,、改建火電廠,。
北京1999-05-01開始實施的北京市地方環(huán)境標準《燃燒鍋爐氮氧化物排放標準》相對國家標準則更為嚴格。
3 國外降低NOX排放的研究
采用LNB(低NOX燃燒器)可降低NOX排放40%~65%,。采用LNB時一般與燃盡風(OFA)燃燒配合實施,。
3.1 低NOX燃燒器
(1)直流濃淡燃燒器
為典型的是日本三菱的PM型(PollutionMinimum)燃燒器,。其特點使用簡單的慣性煤粉濃縮器將一次風煤粉流分為兩股,,一股為富燃料風粉流,另一股為貧燃料風粉流,。
(2)旋流濃淡燃燒器
通過改進燃燒器出口結(jié)構,,形成分級燃燒,,降低NOX排放。國外B&W公司,,Mitsui Babcock公司等不斷有新的業(yè)績,。
3.2燃盡風(OFA)燃燒
大約占10%~25%的二次風從燃燒器上方設置的燃盡風噴口送入爐膛。其目的使燃燒器的爐內(nèi)燃燒分2個階段:主燃燒區(qū)火焰溫度降低,,熱力型和燃料型NOX生成均減少,,當煙氣上升至OFA噴口時,未*燃燒的燃料可燃物和部分還原性氣體重新燃燒,,此處燃燒溫度低于主燃燒區(qū),,降低NOX和*燃燒,。
3.3磨煤機煤粉分離器的研究
美國巴威公司有旋轉(zhuǎn)型的煤粉分離器。德國在一些機組改造時也改用旋轉(zhuǎn)分離器,。在三菱低NOX燃燒系統(tǒng)中的中速磨煤機或鋼球磨煤機上部裝有三菱旋轉(zhuǎn)式分離器(MRS),。如同常規(guī)分離器一樣,從MRS出來的粗粉再次磨成細粉進入燃燒器,。在MRS的旋流葉的作用下可提供更合適的煤粉級配,,同樣篩孔下的煤粉細度,,例如篩孔尺寸為74μm,新型分離器給出的粗粒的煤粉(R149)要比常規(guī)分離器的少得多,。這對燃燒過程的經(jīng)濟性具有很大意義,因為在應用各種降低NOX技術方法時,,正是未燃盡的粗煤粒增大了排放物和飛灰含碳量。
3.4三級燃燒技術
在上部燃燒器上方的燃燒室加入少量燃料,,并且通常不需加風,而是加入再循環(huán)煙氣,,由此使燃燒室中生成還原區(qū),。向上述燃燒室加入少量燃料,能使未*燃盡的燃燒產(chǎn)物再燃,,直到煙氣離開燃燒室為止,,這樣可降低NOX排放。
3.5煙氣處理技術
煙氣處理技術,,如SCR(選擇催化還原法)和SNCR(選擇非催化還原法),,AC(活性碳法)和DESONOX/SNOX(催化劑聯(lián)合脫硝脫硫)等,。
目前大部分鍋爐不采用SNCR方法,。目前世界上適用于SCR技術的設備還處于供不應求的狀況,。
4我省NOX的排放情況
我國燃煤電站鍋爐固態(tài)除渣爐NOX的排放范圍為600~1200 mg/m3,,其中直流燃燒器600~1000 mg/m3,旋流燃燒器為1000~1200 mg/m3,。浙江省內(nèi)電站燃煤鍋爐均為固態(tài)除渣,,主要是直流燃燒器,采用旋流燃燒器的鍋爐數(shù)量近年來有所增加,。省內(nèi)NOX的排放數(shù)據(jù)較國內(nèi)平均狀況要好,,根據(jù)已有的測量數(shù)據(jù),,其大致范圍是直流燃燒500~820 mg/m3,旋流燃燒為600~850 mg/m3,。影響鍋爐NOX排放的因素主要有燃料種類,,爐膛容積熱負荷,,燃燒器結(jié)構,,運行方式等有關,。分析我省電站鍋爐的NOX的測量數(shù)據(jù)較國內(nèi)普遍情況要好,,其原因是燃料中氮含量較低(Nar=0.6%~0.7%),而外省的一些技術文獻中指出當?shù)氐娜剂系腘ar可高達1.1%,。有文獻指出:對固態(tài)排渣爐而言,,有80%的NOX是由燃料中的氮生成的,。
5 省內(nèi)降低氮氧化物排放措施
根據(jù)我國和我省的現(xiàn)狀,對現(xiàn)有機組適宜采用而且切實可行的降低NOX的方法是:改進鍋爐運行方式和提高控制燃燒技術,。一般認為,,通過燃燒調(diào)整,可使NOX的排放降低15%~25%以上,。同時更為重要的要有具體的落實措施:如實現(xiàn)送風和送粉均勻的監(jiān)控裝置,。
近期實際可行的降低NOX的方法是(按重要性排列):粉管道間的燃料平衡(目標是±5%),;燃燒器間的送風平衡(CO<70 mg/L,在低氧的條件下),;一次風煤比(根據(jù)磨煤機的設計和煤種,,盡可能采用低值);調(diào)整煤粉細度(根據(jù)煤的品質(zhì)),;盡可能提高OFA的風箱壓力,;減少過剩空氣 ,;爐膛吹灰的控制,。
如對 燃燒方式鍋爐的每個燃燒器的送風平衡的實現(xiàn),較為可行的辦法是在實現(xiàn)燃料平衡后,,利用停爐期間安裝的省煤器出口性煙氣多點網(wǎng)格取樣測點,,由測試工程師循環(huán)測試多點(通常可多至24點)的CO,、O2和NOX,,在每點的CO含量應較低,的值是小于40 mg/L,,如果存在較高的CO,,將調(diào)整相應的單個和相關組的燃燒器的風環(huán),以消除高CO,,一旦此目標實現(xiàn),,再降低O2,然后重復以上過程。
對 于我省125 MW,、200 MW機組采用的一次 風集中送粉燃燒器,,可采用各層燃燒器燃料分配調(diào)整的簡單而有效的方法來降低NOX。
同時,,應考慮低NOX燃燒器和制粉系統(tǒng)的改造,,如磨煤機出口分離器可考慮研究采用旋轉(zhuǎn)型的煤粉分離器,燃燒器采用濃淡型等,。
氮氧化物排放計算方法和排放標準,?
1概述 氮氧化物NOX是燃煤電廠煙氣排放三大有害物(SO2,NOX及總懸浮顆粒物TSP)之一。
從污染角度考慮的氮氧化物主要是NO和NO2,,統(tǒng)稱為NOX,。
在絕大多數(shù)燃燒方式下,主要成分是NO,,約占NOX的90%多,。
NO是無色、無刺激氣味的不活潑氣體,,在大氣中的NO會迅速被氧化成NO2,。
NO2是棕紅色有刺激性臭味的氣體。
NOX可刺激肺部,,使人較難抵抗感冒之類的呼吸系統(tǒng)疾病,,呼吸系統(tǒng)有問題的人士如哮喘病患者,,較易受二氧化氮影響,。
NOX的生成主要由熱力NOX和燃料NOX兩部分組成,,前者由參與燃燒的空氣中所含的N2生成,,后者由燃料本身的氮元素生成,。
在燃燒過程中降低NOX的生成的主要手段是采用分級燃燒,,降低燃燒區(qū)域的氧濃度和降低火焰溫度,。
此外還可以采用煙氣處理技術在燃燒后降低煙氣中NOX含量,。
2 國內(nèi)外排放標準的比較 目前NOX的允許排放量標準在*傾向于更嚴格。
各國對NOX的排放限制各不相同,,限制非常嚴格的如德國,,對300 MW以上的機組,,規(guī)定了200 mg/m3的嚴格標準(本文所指NOX的數(shù)值如無特別說明,為標準狀況下,,O2=6%,NOX為按NO2計算的干煙氣中NOX含量),,按這一標準,僅采用燃燒技術的改進目前是無法實現(xiàn)的,,必須安裝煙氣凈化處理的特殊裝置,。
又如排放限額處于中等水平的前蘇聯(lián),,其1993年起執(zhí)行的標準如表1,。
中 華人民共和國國家標準《火電廠大氣污染物排放標準》(GB13223-1996),,根據(jù)近幾年我國已開始引進鍋爐低氮燃燒技術,,為促進該技術推廣發(fā)展,及早控制火電行業(yè)氮氧化物的排放,,*規(guī)定了排放氮氧化物的標準限值,;氮氧化物排放標準適用Ⅲ時段-1997年1月1日起環(huán)境影響報告書待審查批準的新,、擴,、改建火電廠,。
北京1999-05-01開始實施的北京市地方環(huán)境標準《燃燒鍋爐氮氧化物排放標準》相對國家標準則更為嚴格,。
3 國外降低NOX排放的研究 采用LNB(低NOX燃燒器)可降低NOX排放40%~65%。
采用LNB時一般與燃盡風(OFA)燃燒配合實施,。
3.1 低NOX燃燒器 (1)直流濃淡燃燒器 為典型的是日本三菱的PM型(PollutionMinimum)燃燒器,。
其特點使用簡單的慣性煤粉濃縮器將一次風煤粉流分為兩股,,一股為富燃料風粉流,,另一股為貧燃料風粉流。
(2)旋流濃淡燃燒器 通過改進燃燒器出口結(jié)構,,形成分級燃燒,,降低NOX排放。
國外B&W公司,,Mitsui Babcock公司等不斷有新的業(yè)績。
3.2燃盡風(OFA)燃燒 大約占10%~25%的二次風從燃燒器上方設置的燃盡風噴口送入爐膛,。
其目的使燃燒器的爐內(nèi)燃燒分2個階段:主燃燒區(qū)火焰溫度降低,,熱力型和燃料型NOX生成均減少,當煙氣上升至OFA噴口時,,未*燃燒的燃料可燃物和部分還原性氣體重新燃燒,,此處燃燒溫度低于主燃燒區(qū),降低NOX和*燃燒,。
3.3磨煤機煤粉分離器的研究 美國巴威公司有旋轉(zhuǎn)型的煤粉分離器,。
德國在一些機組改造時也改用旋轉(zhuǎn)分離器,。
在三菱低NOX燃燒系統(tǒng)中的中速磨煤機或鋼球磨煤機上部裝有三菱旋轉(zhuǎn)式分離器(MRS),。
如同常規(guī)分離器一樣,,從MRS出來的粗粉再次磨成細粉進入燃燒器,。
在MRS的旋流葉的作用下可提供更合適的煤粉級配,同樣篩孔下的煤粉細度,,例如篩孔尺寸為74μm,,新型分離器給出的粗粒的煤粉(R149)要比常規(guī)分離器的少得多。
這對燃燒過程的經(jīng)濟性具有很大意義,,因為在應用各種降低NOX技術方法時,,正是未燃盡的粗煤粒增大了排放物和飛灰含碳量。
3.4三級燃燒技術 在上部燃燒器上方的燃燒室加入少量燃料,,并且通常不需加風,,而是加入再循環(huán)煙氣,由此使燃燒室中生成還原區(qū),。
向上述燃燒室加入少量燃料,,能使未*燃盡的燃燒產(chǎn)物再燃,直到煙氣離開燃燒室為止,,這樣可降低NOX排放,。
3.5煙氣處理技術 煙氣處理技術,如SCR(選擇催化還原法)和SNCR(選擇非催化還原法),,AC(活性碳法)和DESONOX/SNOX(催化劑聯(lián)合脫硝脫硫)等,。
目前大部分鍋爐不采用SNCR方法。
目前世界上適用于SCR技術的設備還處于供不應求的狀況,。
4我省NOX的排放情況 我國燃煤電站鍋爐固態(tài)除渣爐NOX的排放范圍為600~1200 mg/m3,其中直流燃燒器600~1000 mg/m3,,旋流燃燒器為1000~1200 mg/m3,。
浙江省內(nèi)電站燃煤鍋爐均為固態(tài)除渣,,主要是直流燃燒器,采用旋流燃燒器的鍋爐數(shù)量近年來有所增加,。
省內(nèi)NOX的排放數(shù)據(jù)較國內(nèi)平均狀況要好,,根據(jù)已有的測量數(shù)據(jù),其大致范圍是直流燃燒500~820 mg/m3,,旋流燃燒為600~850 mg/m3,。
影響鍋爐NOX排放的因素主要有燃料種類,爐膛容積熱負荷,,燃燒器結(jié)構,,運行方式等有關。
分析我省電站鍋爐的NOX的測量數(shù)據(jù)較國內(nèi)普遍情況要好,,其原因是燃料中氮含量較低(Nar=0.6%~0.7%),,而外省的一些技術文獻中指出當?shù)氐娜剂系腘ar可高達1.1%。
有文獻指出:對固態(tài)排渣爐而言,,有80%的NOX是由燃料中的氮生成的,。
5 省內(nèi)降低氮氧化物排放措施 根據(jù)我國和我省的現(xiàn)狀,對現(xiàn)有機組適宜采用而且切實可行的降低NOX的方法是:改進鍋爐運行方式和提高控制燃燒技術,。
一般認為,,通過燃燒調(diào)整,可使NOX的排放降低15%~25%以上,。
同時更為重要的要有具體的落實措施:如實現(xiàn)送風和送...
氮氧化物排放較多的工業(yè)是什么,具體的廢氣組分和含量又是多少,?
一、解決方法:1,、如果CO,、HC不或得很少,僅是NOX,,可以初步判定是三元催化器不良,,有可能是催化器中毒、老化,,加二瓶尾氣王清洗催化器,,或請人拆下排氣管上的三元催化器,清洗就可以解決,,若沒有三元催化器就裝一個,;2、換高標號汽油,,換之前加一瓶乙醇500ML(純度99%)倒進在油箱,,可以把水與雜質(zhì)融化燃燒。
將油箱,、油路,、化油器或噴油嘴都清洗了,;3、換空氣濾芯器,。
清洗空氣濾芯器前端進氣管路上的油污以及火花塞上的油污,;4、買一瓶純堿清洗排器管,,純堿可以將NOX溶解,,氮氧化物就會降低。
買一瓶化油器清潔劑,,清洗化油器或噴油嘴,;5、驗車時冷氣關掉,。
怠速時發(fā)動機負荷降低,,廢氣排放就低,發(fā)動機1800攝氏度會產(chǎn)生氮氧化物,;6,、檢測前轟油門且發(fā)動機不要熄火。
二,、為了抑制這些有害氣體的產(chǎn)生,,促使汽車生產(chǎn)廠家改進產(chǎn)品以降低這些有害氣體的產(chǎn)生源頭,歐洲和美國都制定了相關的汽車排放標準,。
其中歐洲標準是我國借鑒的汽車排放標準,,國產(chǎn)新車都會標明發(fā)動機廢氣排放達到的歐洲標準。
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