《燃烧污染与环境保护》第四章（4-3） 脱硝技术

4.燃煤污染控制 4.1.除尘技术 4.2.脱硫技术 4.3.脱硝技术

4. 燃煤污染控制 4.1. 除尘技术 4.2. 脱硫技术 4.3. 脱硝技术

4.3.脱硝技术 4.3.1低NOx燃烧技术 4.3.2炉膛喷射脱硝 43.3烟气脱硝

4.3. 脱硝技术 4.3.3 烟气脱硝 4.3.1 低NOx燃烧技术 4.3.2 炉膛喷射脱硝

思考问题 燃烧过程中降低Nox排放的主要方法? 2.低Nox燃烧技术主要有哪些? 3.简述低过量空气燃烧、空气分级燃烧 燃料分级燃烧以及烟气再循环降低Nox 排放的基本原理。 4.烟气脱硝方法? 5.SCR、SNCR?

思考问题 1. 燃烧过程中降低Nox排放的主要方法？ 2. 低Nox燃烧技术主要有哪些？ 3. 简述低过量空气燃烧、空气分级燃烧、 燃料分级燃烧以及烟气再循环降低Nox 排放的基本原理。 4. 烟气脱硝方法？ 5. SCR、SNCR？

4.3.1低NOx燃烧技术 用改变燃烧条件的方法来降低NOx的排放,统称为低NOx燃烧技术. 在各种降低NOx排放的技术中,低NOx燃烧技术是采用最广、相对 简单、经济并且是有效的方法 低NOx燃烧技术 ★低过量空气燃烧 ★空气分级燃烧 ★燃料分级燃烧 ★烟气再循环

4.3.1 低NOx燃烧技术 用改变燃烧条件的方法来降低NOx的排放，统称为低NOx燃烧技术. 在各种降低NOx排放的技术中，低NOx燃烧技术是采用最广、相对 简单、经济并且是有效的方法. ★低过量空气燃烧 ★空气分级燃烧 ★燃料分级燃烧 ★烟气再循环 低NOx燃烧技术

低过量空气燃烧 使燃烧过程尽可能地在接近理论空气量的条件下进行,随着烟气 中过量氧的减少,可以抑制NOx的生成,采用低过量空气燃烧可以 低NOx排放15%20%。 煤粉燃 炉内氧的浓度过低,低撼 2矿安 烧时 于3%以下时,会造成 次风比 C0浓度的急剧增加,从 例和烟 而大大增加化学未完全 气中飞 燃烧热损失.同时,也 灰含碳 会引起飞灰含碳量的增 量与 加,燃烧效率将会降低 NOx含 量的关 系 0.8 次风比例

★低过量空气燃烧 使燃烧过程尽可能地在接近理论空气量的条件下进行，随着烟气 中过量氧的减少，可以抑制NOx的生成，采用低过量空气燃烧可以 降低NOx排放15％—20％。 煤粉燃 烧时一 次风比 例和烟 气中飞 灰含碳 量与 NOx含 量的关 系 炉内氧的浓度过低，低 于3％以下时，会造成 CO浓度的急剧增加，从 而大大增加化学未完全 燃烧热损失.同时，也 会引起飞灰含碳量的增 加，燃烧效率将会降低

空气分级燃烧 基本原理 级燃烧: 将供入炉膛的空气量减少到总燃烧空气量的70%75%,使燃料先 在缺氧的富燃料燃烧条件下燃烧。过量空气系数α1的条件下完成全 部燃烧过程。 空气分级燃烧弥补了低过量空气燃烧的缺点.但若第一级和第二 级的空气比例分配不当,然会增加不完全燃烧的损失.同时,在 煤粉炉第一级燃烧区内的还原性气氛也存在着使灰熔点降低而 引起结渣,或引起受热面腐蚀的问题

★空气分级燃烧 基本原理 一级燃烧： 将供入炉膛的空气量减少到总燃烧空气量的70％—75％，使燃料先 在缺氧的富燃料燃烧条件下燃烧。过量空气系数α＜1，降低了燃 烧区内的燃烧速度和温度水平，而且在还原性气氛中降低了生成 NOx的反应率，抑制了NOx的生成量。 二级燃烧： 其余空气与一级燃烧区产生的烟气混合，在α＞1的条件下完成全 部燃烧过程。 空气分级燃烧弥补了低过量空气燃烧的缺点.但若第一级和第二 级的空气比例分配不当，然会增加不完全燃烧的损失.同时，在 煤粉炉第一级燃烧区内的还原性气氛也存在着使灰熔点降低而 引起结渣，或引起受热面腐蚀的问题

500 400 300 l: 寸L8O野带 200 N:L.0% 100 1.3 1.2 1.1 1.0 .8 级燃烧区内过量空气系数燃料中氮含量与NX生成量的关系

一级燃烧区内过量空气系数燃料中氮含量与NOx生成量的关系

大型煤粉锅炉空气分级燃烧效果举例 容量 原来NO2分级燃烧 NOz的 燃烧方式 排放浓度排放浓度 降低率 (MWe) pp (ppm) (%) 前墙布置燃烧器液态排渣煤粉炉 912 584 二排前墙布置的固态排渣煤粉炉 323(425MW) 燃烧器前墙布置固态排渣煤粉炉 25 S=4.5%N=1.2%) 二排前墙布置的固态排渣煤粉炉 350 476 (S=6%N=0.9%)

大型煤粉锅炉空气分级燃烧效果举例

燃料分级燃烧 NO在遇到烃根CH和末完全燃烧产物CO,H2,C和CnHm时, 会发生NO的还原反应。 4NO十CH4→2N,十CO2十HO 2NO十2CnHm+(2n+m/2-1)O2→N2+2nCO2+mH2O 2NO十2CO→N2+2CO2 2NO十2C→N2十2CO 2NO十2H2→N2十2H2O

★燃料分级燃烧 NO在遇到烃根CHi和末完全燃烧产物CO，H2，C和CnHm时， 会发生NO的还原反应。 4NO十CH4→2N2十CO2十H2O 2NO十2CnHm十(2n十m/2-1)O2→N2十2nCO2十mH2O 2NO十2CO→N2十2CO2 2NO十2C→N2十2CO 2NO十2H2→N2十2H2O

次燃烧区: 次燃料,在α>1的条件下燃烧并生成NOx。 再燃烧区: 二次燃料,在α1的条件下将未完全燃烧产物的燃 尽

一次燃烧区： 一次燃料，在α＞1的条件下燃烧并生成N0x。 再燃烧区： 二次燃料，在α＜1的条件下形成很强的还原性气氛，使得在一 级燃烧区中生成的NOx被还原成氮分子(N2 )。 燃尽区： 最后再送入二次风，在α＞1的条件下将未完全燃烧产物的燃 尽