热力型氮氧化物

快速型NOx是在碳氢化合物燃料在燃料过浓时燃烧，燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的CH自由基和空气中氮气反应生成HCN和N。再进一步与氧气作用以极快的速度生成。快速NOx在燃烧过程中的生成量很小，影响快速NOx生成的主要因素有空气过量条件和燃烧温度 。

燃料型NO_x是由燃料中氮化合物在燃烧中氧化而成，由于燃料中氮的热分解温度低于煤粉燃烧温度。在600～800℃时就会生成燃料型NO_x，它在煤粉燃烧NO_x产物中占60～80%。由于煤的燃烧过程由挥发分燃烧和焦炭燃烧两个阶段组成。故燃料型NO_x的形成也由气相氮的氧化(挥发分)和焦炭中剩余氮的氧化(焦炭)两部分组成，其中挥发分NO_x占燃料型NO_x大部分。

影响燃料型NO_x生成的因素有燃料的含氮量、燃料的挥发分含量、燃烧过程温度、着火阶段氧浓度等。燃料的挥发分增加NO_x转换量就增大。挥发分NO_x转化率随氧浓度的平方增加。火焰温度越高NO_x转换量就越大。

根据其影响因素．控制燃料NO_x生成的途径主要是：

① 含N量低的燃料。

② 过浓燃料。

③ 燃料与空气的混合。

通过以上的机理可知。在日常生活中燃料(煤)燃烧是氮氧化物产生的主要方式。因此要降低NO_x排放就要从控制燃烧型NO_x方面入手。氮氧化物控制技术可分为两大类，一类是燃烧中控制技术；另一类是燃烧后控制技术 其中燃烧中控制技术是根据氮氧化物的形成机理而开发的，主要有低氧燃烧法，分级燃烧法，烟气再循环法，低NO_x燃烧器法等；燃烧后控制技术可分为干法。湿法和干-湿结合法三大类。

氮氧化物是造成大气污染的主要污染源之一。通常所说的氮氧化物NO_x有多种不同形式：N₂O、NO、NO₂、NO₃、N₂O和N ，其中NO和NO₂是主要的大气污染物。我国氮氧化物的排放量中70%来自于煤炭的直接燃烧研究表明，氮氧化物的生成途径日有三种：(1)热力型NO_x,指空气中的氮气在高温下氧化而生成NO_x；(2)快速型NO_x，指燃烧时空气中的氮和燃料中的碳氢离子团如CH等反应生成NO_x；(3)燃料型NO_x，指燃料中含氮化合物在燃烧过程中进行热分解。继而进一步氧化而生成NO_x；在这三种形式中，快速型NO_x所占比例不到5%；在温度低于1300~时，几乎没有热力型NO_x。对常规燃煤锅炉而言，NO_x主要通过燃料型生成途径而产生，控制NO_x排放的技术指标可分为一次措施和二次措施两类。一次措施是通过各种技术手段降低燃烧过程中的NO_x生成量：二次措施是将已经生成的NO_x通过技术手段从烟气中脱除。

热力NO_x的生成和温度关系很大，在温度足够高时，热力型NO_x的生成量可占到NO_x总量的30%。随着反应温度T的升高，其反应速率按指数规律增加。当T<1300oC时NO_x的生成量不大，而当T>1300%时T每增加100℃，反应速率增大6～7倍。

热力型NO_x的生成是一种缓慢的反应过程，是由燃烧空气中的N与反应物如O和OH以及分子O反应而成的。所以，降低热力型NO_x的生成主要措施如下：

① 降低燃烧温度，避免局部高温。

② 降低氧气浓度。

③ 缩短在高温区内的停留时间。

综上所述，结合实际状况，对于一些规模较小经济实力较低的企业可以考虑采用以上几种低NOx燃烧技术来控制NO_x生成。我们可以通过以上一种或几种技术的结合的方式来进一步降低NOx排放，以符合国家对于“十二五”脱硝的目标 。2100433B

低氮氧化物燃烧器燃烧型式主要有三种：①混合促进型，燃料与空气迅速混合后形成圆锥状的薄火焰，缩短了气体的滞留时间；②自循环型，在燃烧器内部使燃烧气体再循环，在循环区域，当氧浓度降低时使燃料蒸发以促进气化，随着后部燃烧温度的下降而降低氮氧化物浓度；③分割火焰型，把从燃烧嘴喷出的燃料油分割成数个喷雾，以形成数个小的火焰放热，因放热性能提高而使火焰温度下降，并缩短气体在高温区的滞留时间。