【精品】電廠脫銷技術(shù).doc

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1、電廠脫銷技術(shù)第一節(jié)概述—、NOx生成機(jī)理本節(jié)簡要分析燃煤過程中NOx生成機(jī)理和影響因素，大量研究認(rèn)為，燃燒過程中生成的NOx有三種類型：熱力型、快速型和燃料型。影響燃燒屮NOx生成的因素有燃料特性如煤種、含氮量、含氮物質(zhì)結(jié)構(gòu)顆粒粒徑等；運(yùn)行條件如燃燒方式、負(fù)荷、溫度、氧-量、反應(yīng)(停留)時間等。1.熱力型NOx熱力型NOx主要源于燃燒過程中溫度高于1800K時氮?dú)獗谎趸蒒O,反應(yīng)機(jī)理如下:N2+O=NO+N(11-1)N+O2=NO+O(11-2)N+OH=NO+H(11-3)前兩個式子稱為捷里徳維奇(Zeldovieh)模型，這三個式子

2、一起稱為擴(kuò)大的捷里徳維奇模型。其生成過程是一個不分支連鎖反應(yīng)。氮原子只能從(11-1)式子中產(chǎn)生，而不能通過氮分子分解得到?？諝庵械肿覰=N鍵能為946kJ/(g-niol)比一-般有機(jī)化合物中的C-N鍵能(一般為252-630(gmol))大的多，故第一個式子反應(yīng)的活化能大，控制著反應(yīng)速度，是整個連鎖反應(yīng)的關(guān)鍵反應(yīng)。在富燃料的火焰屮，N和0H生成的NO的反應(yīng)也很重要，即第3個式子。熱力型NOx的反應(yīng)吋間很短材，通常只需要微秒的十分之一，但是生成景取決溫度水平、停留吋間和氧原子濃度。電?事旦XM若弋0N慕圖11?1熱力型NOx生成就與溫度

3、的關(guān)系丄圖可以看出熱力型NOx主要影響因索為溫度，另外在高溫區(qū)的停留吋間和氧濃度也是影響的因索。當(dāng)溫度小于1800K時，NOx生成屋很少，而當(dāng)溫度高于1800K吋，溫度增電廠脫銷技術(shù)第一節(jié)概述—、NOx生成機(jī)理本節(jié)簡要分析燃煤過程中NOx生成機(jī)理和影響因素，大量研究認(rèn)為，燃燒過程中生成的NOx有三種類型：熱力型、快速型和燃料型。影響燃燒屮NOx生成的因素有燃料特性如煤種、含氮量、含氮物質(zhì)結(jié)構(gòu)顆粒粒徑等；運(yùn)行條件如燃燒方式、負(fù)荷、溫度、氧-量、反應(yīng)(停留)時間等。1.熱力型NOx熱力型NOx主要源于燃燒過程中溫度高于1800K時氮?dú)獗谎趸蒒

4、O,反應(yīng)機(jī)理如下:N2+O=NO+N(11-1)N+O2=NO+O(11-2)N+OH=NO+H(11-3)前兩個式子稱為捷里徳維奇(Zeldovieh)模型，這三個式子一起稱為擴(kuò)大的捷里徳維奇模型。其生成過程是一個不分支連鎖反應(yīng)。氮原子只能從(11-1)式子中產(chǎn)生，而不能通過氮分子分解得到。空氣中氮分子N=N鍵能為946kJ/(g-niol)比一-般有機(jī)化合物中的C-N鍵能(一般為252-630(gmol))大的多，故第一個式子反應(yīng)的活化能大，控制著反應(yīng)速度，是整個連鎖反應(yīng)的關(guān)鍵反應(yīng)。在富燃料的火焰屮，N和0H生成的NO的反應(yīng)也很重要，即

5、第3個式子。熱力型NOx的反應(yīng)吋間很短材，通常只需要微秒的十分之一，但是生成景取決溫度水平、停留吋間和氧原子濃度。電?事旦XM若弋0N慕圖11?1熱力型NOx生成就與溫度的關(guān)系丄圖可以看出熱力型NOx主要影響因索為溫度，另外在高溫區(qū)的停留吋間和氧濃度也是影響的因索。當(dāng)溫度小于1800K時，NOx生成屋很少，而當(dāng)溫度高于1800K吋，溫度增100K,反應(yīng)速率增加6-7倍。另外，反應(yīng)對0原子敏感。試驗結(jié)果表明，化學(xué)當(dāng)量比1.0的時候，熱力NOx為0,在化學(xué)當(dāng)量比1.2條件下，熱力NOx少于總NOx的15%。在煤粉燃燒過程中，熱力型NOx占總NO

6、x排放最的15%-25%o在工程實踐屮釆用煙氣再循環(huán)、濃淡燃燒、水蒸氣噴射以及高溫空氣燃燒技術(shù)都是利用機(jī)理抑制熱力型NOx生成的措施。1.快速性NOx快速型NOx是碳?xì)淙剂显谶^量空氣系數(shù)vl的富燃料條件下，在火焰面內(nèi)快速生成的NOx,它不同于空氣中的N?按捷里徳維奇機(jī)理生成的NOx,山碳?xì)淙剂细邷胤纸獬龅腃H自山基和空氣中的N?反應(yīng)生成HCN和N,進(jìn)而在Ch的作用下以極快的速度形成NOx。其總體生成過程如圖11-2所示：圖11-2快速型NOx生成機(jī)理快速型NOx生成反應(yīng)所需要的時間大概為60ms,生成昴和爐膛壓力的0.5次方成止比,溫度依賴

7、性很低。過最空氣系數(shù)對快速型NOx影響比較大。山于快速型NOx需要碳?xì)浠衔餆峤馓細(xì)渥陨交蚇?的反應(yīng),所以在富燃料火焰中生成量較多,多發(fā)生于內(nèi)燃機(jī)的燃燒過程，而対于煤燃燒過程中揮發(fā)分中的氮主要以HCN、NH3等形式存在，揮發(fā)分的燃燒將產(chǎn)生快速型NOx,占總NOx生成量的5%左右。2.燃料型NOx燃料型NOx指燃料中的氮在燃燒過程中經(jīng)過一系列的氧化一還原反應(yīng)而生成的NOx,它是煤燃燒過程中NOx生成的主要來源，約占NOx生成昴的80%左右。煤燃燒過程山揮發(fā)分燃燒和焦炭燃燒兩個階段組成，故燃料型NOx的形成也相應(yīng)的山氣相氮的氧化（揮發(fā)分）和焦

8、炭中殘余氮的氣化（焦炭）兩部分組成。揮發(fā)分氮占總?cè)剂系s75%?95%,焦炭氮約占25%左右。如揮發(fā)分中HCN,NHs與自山基O、OH、O?等的氧化反應(yīng)以及焦炭N的氧化反應(yīng)生成燃