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1、浙江电力38ZHEJIANGELECTRICPOWER2005年第2期火电厂烟气脱硝技术发展趋势PresentandTrendofFlueGasDe-NOXTechnologyinCoal-firedPowerPlant程慧,解永刚,朱国荣(浙江省电力设计院,浙江杭州310014)摘要:NOX是大气主要污染物之一,火电厂是NOX排放的主要源头之一。我国对NOX的排放将越来越严格。文章对脱硝技术的发展现状及其技术发展趋势作了阐述。并对实际工程中减少NOX的排放技术措施进行了论述。关键词:烟气脱硝;
2、火力发电厂;氮氧化物中图分类号:X701.7文献标识码:B文章编号:1007-1881(2005)02-0038-03氮氧化物是造成大气污染的主要污染源之区的空气量减少到全部燃烧所需用空气量的70%一。通常所说的氮氧化物(NOX)主要包括NO、左右,使燃烧在“贫氧燃烧”条件下进行,从而NO2、N2O3、N2O5等几种,其中污染大气的主要是既降低了燃烧区的氧浓度也降低了燃烧区的温度NO和NO2。我国氮氧化物的排放量中近70%来自水平。因此,第一级燃烧区的主要作用就是抑制于煤炭的直接燃烧,电力工业又
3、是我国的燃煤大NOX的生成并将燃烧过程推迟。燃烧所需的其余户,因此火力发电厂是NOX排放的主要来源之空气则通过燃烧器上面的燃尽风专门喷口送入炉一,随着我国经济的稳定快速发展,电力工业必膛与第一级“贫氧燃烧”所产生的烟气混合,完将快速发展,必将导致NOX的排放量越来越大,成整个燃烧过程,此时第2级的燃尽过程是在如不加强控制,NOX对我国的环境污染将越来越α>1的条件下进行的,故称分级燃烧法。严重。由于经济、技术等原因,目前我国对NOX1.2燃料分级燃烧的脱除还不普遍。该技术的目的是将主燃烧器供入的
4、一次燃料降低NOX的污染主要有2种措施。一是控制在一级燃烧区形成的NOX在二次燃料的再燃区重燃烧过程中NOX的生成,即低NOX燃烧技术;二新还原成分子氮气。因此其技术关键是在主燃烧是对生成的NOX进行处理,即烟气脱硝技术。器形成的初始燃烧区的上方喷入二次燃料,形成富燃料燃烧的再燃区,NOX进入本区便被还原脱1低NOX燃烧技术氧生成氮气。为了保证在再燃区的不完全燃烧产低NOX燃烧技术是降低燃煤NOX排放量的较物的燃尽,在再燃区的上面还需布置燃尽风专门经济的技术措施,它相对简单,应用最广泛。主喷口,
5、以保证二次燃料的完全燃烧。实验证实,要包括如下几种。改变再燃烧区的燃料与空气之比是控制NOX排放1.1空气分级燃烧量的关键因素。根据NOX的生成机理,燃烧区的氧浓度对各1.3烟气再循环种类型的NOX的生成浓度均影响很大。当过量空该技术是把空气预热器前抽取的温度较低的气系数α<1,燃烧区处于“贫氧燃烧”(或“富烟气与燃烧用的空气混合,通过燃烧器送入炉内燃料燃烧”)状态时,对于抑制在该区中NOX的生从而降低燃烧温度和氧的浓度,达到降低NOX的成量有明显的效果。根据这一原理,把供给燃烧排入浓度的目的。
6、2005年第2期浙江电力391.4低NOX燃烧器又包括3类:从NOX的生成机理看,占NOX绝大部分的燃(1)电子束照射法和脉冲电晕等离子体法,是料型NOX是在煤粉着火阶段生成的。因此,通过利用高能电子产生自由基将NO氧化为NO2,再与特殊设计的燃烧器结构及改变通过燃烧器的风煤H2O和NH3作用生成NH4NO3化肥并加以回收。比例,使在燃烧器的着火区的燃烧过程达到空气(2)选择性催化还原法、选择性非催化性还原分级、燃料分级或烟气再循环法的效果,即尽可法和炽热碳还原法,是在催化或非催化条件下,用能降
7、低着火区的温度和降低着火区的氧的浓度;NH3、C等还原剂将NOX还原为无害N2的方法。以最大限度地抑制NOX生成,使燃烧器不仅能保(3)低温常压等离子体分解法,利用超高压窄证煤粉着火和燃烧的需要,而且能有效地抑制脉冲电晕放电产生的高能活性粒子撞击NOX分NOX的生成。子,使其化学链断裂分解为O2和N2的方法。液体吸收NOX的方法较多,应用较为广泛。2烟气脱硝技术NOX可以用水、碱溶液、稀硝酸、浓硫酸等吸2.1炉膛喷射法收。但是,由于NO及难溶于水或碱溶液,因而湿其实质为向炉膛喷射某种物质,可在一
8、定温法脱硝效率一般比较低。度条件下还原已生成的NOX,以降低NOX的排放吸附法脱除NOX,常用的吸附剂有分子筛、量。包括喷水法、二次燃烧法(喷二次燃料即前述活性炭、天然沸石、硅胶及泥煤等。其中有些吸燃料分级燃烧)、喷氨法。收剂如硅胶、分子筛、活性炭等,兼有催化的性喷水法反应为:能,能将废气中的NO催化氧化成NO2,然后可用2H2O+4NO2+O2→4HNO3水或碱吸收而得以回收。吸附法脱硝效率高,能但由于燃烧后,NO占总NOX的将近90%,吸收NOX,但是因吸附量小,吸附剂用量多,设而NO转化成
