1、一、基础原理篇:1 氮氧化物的的危害有哪些?答:(1)、NO 能使人中枢神经麻痹并导致死亡,NO2 会造成哮喘和肺气肿,破坏人的心、肺,肝、肾及造血组织的功能丧失,其毒性比 NO 更强。无论是 NO、NO2 或 N2O,在空气中的最高允许浓度为 5mg/m3(以 NO2计)。(2)、NOx 与 SO2 一样,在大气中会通过干沉降和湿沉降两种方式降落到地面,最终的归宿是硝酸盐或是硝酸。硝酸型酸雨的危害程度比硫酸型酸雨的更强,因为它在对水体的酸化、对土壤的淋溶贫化、对农作物和森林的灼伤毁坏、对建筑物和文物的腐蚀损伤等方面丝毫不不逊于硫酸型酸雨。所不同的是,它给土壤带来一定的有益氮分,但这种“利”远
2、小于“弊”,因为它可能带来地表水富营养化,并对水生和陆地的生态系统造成破坏。(3)、大气中的 NOx 有一部分进入同温层对臭氧层造成破坏,使臭氧层减薄甚至形成空洞,对人类生活带来不利影响;同对 NOx 中的 N2O 也是引起全球气候变暖的因素之一,虽然其数量极少,但其温室效应的能力是 CO2 的200-300 倍。2 影响 NOx 生成的主要因素有哪些?答:锅炉烟气中的 NOx 主要来自燃料中的氮,从总体上看燃料氮含量越高,则 NOx 的排放量也就越大。此外还有很多因素都会影响锅炉烟气中的 NOx含量的多少,有燃料种类的影响,有运行条件的影响,也有锅炉负荷的影响。(1)、锅炉燃料特性影响煤挥发
3、成分中的各种元素比会影响燃烧过程中的NOx 生成量,煤中氧/氮(O/N)比值越大,NOx 排放量越高;即使在相同 O/N比值条件下,转化率还与过量空气系数有关,过量空气系数大,转化率高,使 NOx 排放量增加。此外,煤中硫/氮(S/N)比值也会影响到 SO2 和 NOx的排放水平,S 和 N 氧化时会相互竞争,因此,在锅炉烟气中随 SO2 排放量的升高,NOx 排放量会相应降低。(2)、锅炉过量空气系数影响当空气不分级进入炉膛时,降低过量空气系数,在一定程度上会起到限制反应区内氧浓度的止的,因而对 NOx 的生成有明显的控制作用,采用这种方法可使 NOx 的生成量降低 15%-20%。但是 C
4、O 随之增加,燃烧效率下降。当空气分级进入时,可有效降低 NOx 排放量,随着一次风量减少,二次风量增,N 被氧人的速度降低,NOx 的排放量也相应下降。(3)、锅炉燃烧温度影响燃烧温度对 NOx 排放量的影响已取得共识,即随着炉内燃烧温度的提高,NOx 排放量上升。(4)、锅炉负荷率影响通常情况下,增大负荷率,增加给煤量,燃烧室及尾部受热面处的烟温随之增高,挥发分 N 生成的 NOx 随之增加。3 控制 NOx 的措施有那些?答:有关 NOx 的控制方法从燃料的生命周期的三个阶段入手,即燃烧前、燃烧中和燃烧后。当前,燃烧前脱硝的研究很少,几乎所有的研究都集中在燃烧中和燃烧后的 NOx 控制。
5、所以在国际上把燃烧中 NOx 的所有控制措施统称为一次措施,把燃烧后的 NOx 控制措施称为二次措施,又称为烟气脱硝技术。目前普遍采用的燃烧中 NOx控制技术即为低NOx燃烧技术,主要有低 NOx燃烧器、空气分级燃烧和燃料分级燃烧。应用在燃煤电站锅炉上的成熟烟气脱硝技术主要有选择性催化还原技术(SCR)、选择性非催化还原技术以(SNCR)及 SNCR/SCR 混合烟气脱硝技术。4 什么是低氮燃烧技术答:对 NOx 的形成起决定作用的是燃烧区域的温度和过量空气量。因此,低 NOx 燃烧技术就是通过控制燃烧区域的温度和空气量,以达到阻止 NOx生成及降低其排放的目的。目前常用的低 NOx 燃烧技术
6、有如下几种:(1)燃烧优化:通过调整锅炉燃烧配风,控制 NOx 排放的一种实用方法。它采取的措施是通过控制燃烧空气量、保持每只燃烧器的风粉(煤粉)比相对平衡及进行燃烧调整,使燃料型 NOx 的生成降到最低,从而达到控制 NOx 排放的目的。(2)空气分级燃烧技术:是目前应用较为广泛的低 NOx 燃烧技术,它的主要原理是将燃料的燃烧过程分段进行。该技术是将燃烧用风分为一、二次风,减少煤粉燃烧区域的空气量(一次风),提高燃烧区域的煤粉浓度,推迟一、二次风混合时间,这样煤粉进入炉膛时就形成了一个富燃料区,使燃料在富燃料区进行缺氧燃烧,以降低燃料型 NOx 的生成。缺氧燃烧产生的烟气再与二次风混合,使燃料完全燃烧。(3)低 NOx 燃烧器:将前述的空气分级及燃料分级的原理应用于燃烧器的设计,尽可能的降低着火区的氧浓度和温度,从而达到控制 NOx 生成量的目的,这类特殊设计的燃烧器就是低 NOx 燃烧器,一般可以降低 NOx 排放浓度的 3060%。此外,还有燃料分级燃烧、烟气再循环等技术对 NOx 进行控制。近几年投运的大型机组,特别是超临界、超超临界机组基本都采用了低氮燃烧技术,较好的控制了