锅炉脱硝知识概论.ppt

锅炉脱硝知识;一、锅炉燃烧过程中氮氧化物是如何生成的;一、锅炉燃烧过程中氮氧化物的生成;二是来自燃料中固有的氮化合物经过复杂的化学反应所生成的氮的氧化物，称为“燃料NO”。这两部分氮的氧化物的形成机理是不相同的。 除此之外，还有一部分是分子氮在火焰前沿的早期阶段，在碳氢化合物的参与影响下，通过中间产物转化的NOx，称为“瞬态型NOx”，这部分数量很少，一般不予考虑;空气中的氮在燃烧室的高温下被氧化成NO的机理是相当复杂的，一般认为按以下连锁反应进行： O2→2O链的形成与中断 （1-1） t＞1538℃ N2+O→NO+N链的发展 （1-2） t＞816℃ O2+N→NO+O链的发展 （1-3） 反应（1-1）是在高温炉膛环境下的空气中氧分子被离解成自由原子的过程，它是连锁反应的开始，所产生的氧原子在高温下（t＞1538℃）与空气中的氮反应形成NO，同时释放出氮原子。所释出的氮原子又;与空气中的氧反应生成NO。由此可见，反应（1-2）和反应（1-3）所生成的NO仅与空气中氮、氧浓度有关，而与燃料的组成无关，固称之为“热力NO（或“空气NO”）”，其生成量为： ;式中，te为排烟排出前在炉膛内的停留时间，从式（1-4）可看出，“热力NO”生成量与反应区的温度、反应区内氮、氧的浓度以及燃烧气体反应区的停留时间成正比，而其中温度影响尤为显著。如果温度相当低，自由基的氧原子数量又不够多，则热力NO的生成就会被抑制。;“燃料NO ”的形成则更复杂，目前对此尚未透彻了解。大量的试验研究表明，其形成机理可能是：燃料进入炉子后，由于高温分解释放出N、NH或CN等各种可能形成的自由基，这些自由基随即被氧化成NO或再被结合成N2原子，这就取决于局部地区的氧浓度。一般来说，燃料中氮氧化物含量越高或炉膛中氧浓度越大，则形成“燃料NO”就越多。这种“燃料NO”即使在温度比较低的情况下也能形成。;二、氮氧化物的危害 在火电机组锅炉燃烧排放的多种大气污染物中，氮氧化物是最近三十多年来受到世界极大关注的一种污染物，NO占95%以上，氮氧化物的排放对人体的致毒作用、对植物的损害以及在酸雨和光化学烟雾的形成、对臭氧层的破坏中所起的作用已经得到了科学的证明。随着今后电力工业的发展，NOx排放量将越来越大。如果不加强控制，NOx对我国大气环境污染所造成的严重后果将不堪设想。 ;三、锅炉脱硝技术及设备;二、选择性还原法原理 烟气脱硝的选择性还原法是利用氨（NH3）对氮氧化物（NOx）的还原功能，在一定条件下将NOx还原为对大气没有多大影响的N2和H2O。“选择性”在这里是指NH3只选择对NOx进行还原。催化剂表面反应机理 ; 1、选择性还原的化学过程 由于烟气成分的复杂性和氧的存在，伴随着NH3对NOx还原的主反应还会发生一系列副反应并生成相应产物，在NH3对NOx的选择还原过程中会有以下17种之多的化学反应同时进行。 （1）4NO+4NH3+O2→4N2+6H2O （2）6NO+4NH3 → 5N2+6H2O （3）6NO2+8NH3 →7N2+12H2O （4）2NO2+4NH3+O2→3N2+6H2O （5）4NH3+3O2→2N2+6H2O （6）4NH3+5O2→4NO+6H2O （7）4NH3+7O2→4NO2+6H2O （8）2NH3+2O2→N2O +3H2O （9）2NH3+8NO→5N2O +3H2O （10）4NO+4NH3+3O2→4N2O +6H2O ;（11）12NO2+16NH3+73O2→14N2O +24H2O （12）2SO2+O2→2SO3 （13）NH3+SO3+H2O→NH4HSO4