小型燃煤工业锅炉NO_x形成与释放规律模拟研究

NOx是我国十二五期间重点控制的污染物,燃煤工业锅炉是其重要来源。为了研究燃煤工业锅炉NOx的形成与释放规律,在实验室模拟了不同煤种的燃烧过程。采用原煤/焦炭燃烧法分别研究挥发分氮和焦炭氮生成NOx的反应,探讨燃料型NOx的形成与释放规律,并解释试验模拟条件下燃煤NOx产污系数和现场实测值的差异。结果表明,试验中烟煤、无烟煤、煤焦的NO转化率平均值分别为25.77%,22.17%和11.98%,产污系数平均值分别为4.31,5.08和2.00kg/t,高于现场实测结果核算值。燃煤工业锅炉NOx以燃料型为主,燃料型NOx的形成和释放是一个复杂的多相反应过程,由挥发分氮的氧化还原反应和焦炭氮的氧化还原反应组成,煤种、温度、空气流量、粒径、氧含量等因素对4种反应各自影响及影响程度并不相同。     

燃烧过程中煤氮热迁移特性研究进展

燃烧过程中煤氮的热迁移特性决定着NOx的生成与最终排放量,并对控制和治理燃煤过程中NOx污染具有重要指导意义。将煤氮的热迁移过程分为挥发分氮及焦炭氮2个不同热迁移路径进行讨论,归纳了在燃烧过程中挥发分氮及焦炭氮热迁移的特性及相关影响因素。最后提出了"定量解析煤氮热迁移过程"这一国际学术难题的研究突破口。     

工业锅炉低 NOx 燃烧技术简介

本文介绍了NOx的产生类型,以及低NOx 燃烧技术的研究和应用现状,并对不同类型工业锅炉的NOx防治措施进行了分析。     

降低工业锅炉NOx排放量的措施

工业锅炉在我国的应用特点是量大面广,目前运行着的工业锅炉有近40万台,尽管随着国民经济的发展和人民生活水平的提高,燃油及燃气锅炉的数量正在逐渐增加,但由于我国燃料是以煤为主,因而大多数工业锅炉为燃煤锅炉,并且主要是层燃炉,由于设计及运行等方面的原因,我国的工业锅炉的热效率普遍较低,为了提高热效率,通常的做法是设法提高炉内温度水平,促使燃烧稳定,燃烬率高,但这样做的同时,往往造成NO_x排放量的增加,如何降低小型工业锅炉的NO_x排放量显得日益迫切了.二、NO_x的生成类型锅炉燃烧过程中,生成的NO_x主要有3种:1.温度型NO_x:燃烧用空气中氮气,在高温下氧化而生成的氮的氧化物,根据捷里多维奇机理有:     

燃煤过程中降低NOx排放的应用技术

燃煤过程中降低NOx排放的应用技术研究,是目前大气污染控制中的重要研究内容,世界发达国家对氮氧化物NOx污染的研究起步较早,已有相应的控制技术在工业上得到应用。中国对大气污染特别是对氮氧化物NOx的研究,特别是在工业应用方面,才刚刚起步。本文通过国内燃煤过程中降低NOx排放技术研究及应用现状,提出现阶段NOx排放控制中锅炉燃烧技术的改进措施及烟气脱氮技术既经济又最有效的方法。高效的氮氧化物NOx控制技术以及在工业上的广泛应用将对中国大气污染的控制起到重要的作用。     

煤粉粒度对煤粉燃烧NOx排放的影响

通过数值模拟和试验研究，探讨了煤粉在一维热态试验炉内燃烧时，煤粉粒度对NOx排放特性的影响规律．研究结果表明：NOx的排放浓度与煤粉粒度的关系中，存在一个煤粉粒度临界值．当煤粉粒度小于临界值时，随煤粉粒度的减小，NOx的排放浓度减小；当煤粉粒度大于临界值时，随煤粉粒度的减小，NOx的排放浓度增大；无论在氧化性气氛中，还是在还原性气氛中，煤粉超细化后NOx的释放浓度均减小；煤粉高度细化后，褐煤NOx的排放浓度明显减少，无烟煤则变化不大模拟计算与试验结果较为吻合．     

超细煤粉在氧化条件下NOx的释放特性实验研究

采用DTG(热重/差热分析仪)和GC-MS(气相色谱质谱联用仪)对鹤岗煤超细化煤粉进行燃烧试验,分析了粒径、氧气浓度、升温速率对NOx释放的影响.结果表明,不同粒径的鹤岗煤在氧气浓度为20%的燃烧条件下,NOx的析出均为单峰曲线;粒径对煤粉燃烧NOx释放有重要影响,超细化煤粉可以减少NOx的排放;在5.10、20℃/min升温条件下,随升温速率的增大NO和NO2的析出量也增加,并且NO的最大析出速率对应的温度随着升温速率的提高也提高;随着燃烧气氛氧气浓度的增高,NOx的析出量相应增加,并且NOx的最大析出速率对应温度相应降低.     

Fe基催化剂对煤热解-燃烧的NOx排放控制耦合效果

为解决民用散烧原煤中NO_x排放高的问题,提出了“热解减氮耦合燃烧脱硝”方法,即将煤与铁助剂混合,通过管式炉热解制备洁净燃料,并对洁净燃料燃烧过程中NO_x排放情况进行研究.结合表征手段,考察铁助剂对氮迁移影响规律.结果表明,铁助剂的负载比为0.5wt%,热解温度为1000℃时耦合效果最佳,相对于未负载时,焦炭燃烧NO_x排放量减少34.65%.热解前负载的铁助剂在焦炭中稳定存在,并可促进热解过程中含氮化合物向N₂的转化;在洁净焦炭燃烧过程中,铁助剂的存在利于C和CO与NO_x还原,进而降低燃烧过程NO_x的高排放.通过一步引入的铁助剂,在煤热解-洁净燃料燃烧过程中对NO_x控制耦合效果,最终实现了NO_x的超低排放.     

SNCR脱硝技术在中小型工业锅炉中的应用

随着人类对环境问题的逐渐重视,氮氧化物(NOx)减排治理已成为人们关注的对象,国家和地方政府现已开始了对NOx的减排和治理。工业锅炉已成为除火电厂之外的最大NOx固定源,在NOx减排中起着重要作用。文章以广州某纺织印染有限公司75T/h燃煤锅炉SNCR脱硝改造为例,从系统设计、工艺流程等方面对SNCR脱硝技术进行介绍,为老厂中小型旧锅炉脱销改造提供有利的借鉴。     

德国燃煤电厂氮氧化物的控制技术

欧洲控制氮氧化物的排放以德国较为典型。笔者介绍了德国燃煤电厂为控制NOx 排放所采取的脱氮技术及其原理和特点 ,包括低NOx 燃烧器的开发利用和各类烟气脱氮装置的运行及其影响因素。 更多还原      

燃煤锅炉同时脱除SO_2/NO_x的GR-SI系统

燃煤锅炉同时脱除SO_2/NOx的气体二次燃烧—吸收剂喷射(GR-SI)系统,是美国环保局(EPA)匹斯堡能源技术中心(PETC)等单位,为没有设置SO_2/NOx污染控制设施的现有燃煤锅炉开发研制的一项新型污染联合控制技术,是美国能源部(DOE)净化煤碳技术计划(CCCT)中的一项内容。本项研究自1987年6月开始,预计耗时54个月,于1992年全部完成。初步研究表明,GR-SI系统对燃煤锅炉SO_2和NOx的脱除率分别为50%和60%,可以使没有SO_2、NOx污染控制设施的现有燃煤锅炉达到新污染源实施标准(NSPS)。而GR-SI系统较少的投资费用(50美元/kW)和较低的操作费用(0.006—0.009美元/kW·h)使它在未来的市场上具有很大的竞争力。     

电厂烟气脱硝技术

氮氧化物(NOx)对人体有毒害作用,会参与光化学烟雾的形成,并会形成酸雨,造成环境污染。大气中的氮氧化物主要来自于雷电等自然过程,小部分来自于人类活动的排放。而在人类活动造成的氮氧化物排放中,燃煤火电厂是最主要的来源。因此,针对火电厂燃烧烟气的脱硝技术也应运而生。本文简要介绍了国内外有关火电厂烟气脱硝的相关技术。     

北京市燃气工业锅炉NO_x排放及空气质量影响分析

多年来北京市一直致力于改善能源结构,推行燃煤锅炉清洁能源改造等举措,不断提高天然气使用比例,天然气占一次能源的比例从2000年3.1%上升到2012年的16.7%,燃气锅炉的数量、总蒸吨数初具规模。相对燃煤工业锅炉,燃气工业锅炉的主要环境问题是NOx排放,NOx又是二次污染物O3和PM2.5的前体物,从而对空气质量产生影响。该研究选择典型燃气锅炉,对其NOx实际排放浓度进行监测,获取排放因子。结合活动水平,采用排放因子法估算排放量,利用WRF-CMAQ模拟其对空气质量的影响。结果表明:北京市燃气工业锅炉NOx排放因子为2.19 g/m3天然气,采用排放因子法估算全市燃气工业锅炉NOx排放量为9 339 t。对于空气质量影响,不同季度略有差异,全年NOx浓度上升明显,贡献7.2%NO2平均浓度,二次转化为PM2.5不明显,而且夏季由于气温较高,在光化学反应作用下二次转化成臭氧趋势明显。     

低氮燃烧改造方案的实际应用与分析

本文介绍了某燃煤电厂600MW机组锅炉烟气进行低氮燃烧改造方案;并对低氮燃烧改造后的实际应用效果进行分析。     

燃煤锅炉NOx污染控制技术发展现状及建议

随着全世界环境保护意识的增强和NOx排放各项法规的相继出台,对NOx污染控制将越发引起各方面的重视。本文介绍了我国燃煤电厂NOx污染排放现状和我国NOx控制法规,以及燃煤锅炉脱除NOx控制技术的应用现状。根据我国现有能源的实际情况和燃煤电厂可持续发展的要求,结合国家烟气脱硝技术发展,对燃煤电厂NOx排放的控制路线及发展提出了几点建议。     

上海市燃油、燃气锅炉NOx排放现状及控制建议研究

简述了上海市燃油、燃气锅炉的区域分布及额定蒸发量分布,结果表明上海市燃油、燃气锅炉以10 t/h以下的小锅炉为主;分析了上海市燃油、燃气锅炉NOx排放浓度水平、超标情况及提标潜势,研究显示燃油锅炉NOx排放浓度水平高于燃气锅炉、NOx超标均出现在10 t/h以下小锅炉、额定蒸发量较高的锅炉NOx排放水平相对较低,较严标准限值的控制下达标率也相对较高;基于以上研究结果,提出了加强NOx监测及推进锅炉低氮燃烧改造工作等控制建议.     

流化床焚烧含盐苯胺废液的NOx排放特性

在流化床焚烧实验装置上进行含盐苯胺(C6H5NH2)废液的焚烧实验研究,用IMR-IMR2800P废气分析仪对焚烧尾气成分进行了在线监测,考察了焚烧工艺条件对NOx排放浓度的影响规律.结果显示:采用分级燃烧工艺和提高焚烧温度,可以降低NOx浓度;增大进料速率却导致NOx排放浓度的增加.当过剩空气系数(α)低于1.0时,NOx排放浓度随着α的增大急剧上升;大于1.1时,NOx排放浓度随α增加而减小.苯胺废液高温焚烧时添加氯化钠能降低NOx排放.     

烟气脱硫脱氮技术综述

本文主要介绍了烟气中二氧化硫和氮氧化物的脱除技术。目前二氧化硫的脱除技术有燃烧前脱硫、燃烧中脱硫和燃烧后脱硫三种。燃烧后脱硫技术又称为烟气脱硫技术。烟气脱硫技术有湿法、干法和半干法三种,其中湿法应用最为广泛。NOx的控制技术有选择性催化还原法、选择性非催化还原法、烟道气循环法、低NOx燃烧器法。其中,选择性催化还原法是应用最多、技术最成熟的一种烟气脱氮方式。此外,还有SO2和NOx的一体化脱除技术。     

烧结过程中解耦燃烧与烟气返回共脱硝新工艺Ⅱ:模拟燃烧带的脱硝机理

通过模拟烧结过程中焦炭的分布,研究了返回烟气、热解气主要组分与焦炭耦合燃烧降低NO,排放的规律.结果表明,热解气主要组分与焦炭耦合燃烧可使NO,排放降低10%左右,烟气返回到焦炭燃烧过程可使Nox的排放降低15%.耦合燃烧和烟气返回结合可使Nox的排放降低20%以上,在新工艺过程中,焦炭层厚度由150mm增大到300mm时,Nox排放的降低率由23%增大到40%.烧结过程解耦耦合燃烧与烟气返回脱硝工艺可有效减少Nox的排放.     

基于Aspen Plus的生物质燃烧NOx生成模拟

利用Aspen Plus软件平台建立了生物质燃烧模型,对燃烧中NOx的生成进行了模拟计算,计算结果与已有文献的试验结果较好地相符.在此基础上,研究了燃烧温度和过量空气系数对生物质燃烧NOx生成的影响规律.结果表明,生物质燃烧过程中NOx的生成量随温度和过量空气系数的增长而快速增长;应用Aspen Plus模拟生物质燃烧具有一定的可行性,而且其模型参数设置较为灵活,能够对多种生物质的燃烧进行热力学分析,可为生物质清洁燃烧技术提供有益参考.