快速型(瞬时反应型)Nox快速型NOx是1971年通过实验发现的。在碳氢化合物燃料浓度大反应区附近会快速生成NOx。由于燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的CH自由基可以和空气中氮气反应生成HCN和N,再进一步与氧气作用以极快速度生成NOx,其形成时间只需要60ms,所生成的量与炉膛压力0.5次方成正比,与温度的关系不大。这种反应主要发生在内燃机的燃烧过程中;对燃煤锅炉,其生成量很小。
其中它们在氮氧化物(NOX)贡献值如下图所示:
从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。
从电厂的控制角度来说可以分为以下三个:
1.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。
2.炉膛喷射脱硝:包括喷氨及尿素,喷入水蒸汽,喷入二次燃料。
3.烟气脱硝。
我们来了解下炉内脱销手段SNCR和烟气脱销手段SCR。
SNCR
选择性非催化还原法(SNCR):利用还原剂在不需要催化剂的情况下有选择的与烟气中的氮氧化物(NOX)发生化学反应,生成氮气和水的方法。
选择性非催化还原法(SNCR)特点为:NOx脱硝率低;因不增加SO3可较SCR放宽NH3逃逸条件;对于多层喷入,控制系统适当的跟随负荷及温度能力;工程造价较低,占地面积小,适用于老厂改造,新炉如依锅炉设计加以配合,脱硝效率会更高。
SNCR脱硝示意图
炉膛温度900—1100℃,在无催化剂作用下,NH3或尿素等氨基还原剂可选择性地还原烟气中的NOx,基本上不与烟气中的O2作用,主要反应如下:
氨为还原剂时:
4NH3+6NO→5N2+6H2O
当温度更高时则可发生正面的竞争反应:
4NH3+5O2→4NO+6H2O
此时会出现脱硝不完全的现象。
尿素(NH2CONH2)作还原剂时:
(NH2)2CO→2NH2+2CO
NH2+2NO→N2+H2O
CO+NO→N2+CO2
SNCR系统温度对脱硝效率实验结果影响:
脱硝流程图:
延伸阅读:
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