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降低燃气锅炉氮氧化物排放量的方法

2017-11-09 20:31:18

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燃气锅炉具有效率高、环保、易实现自动化、作业性好等优点。尤其是在排烟成分上,因气体燃料基本上无灰分,含氮量和含硫量低,故燃料烟气中硫化物和氮氧化物的含量都很低,同时燃气锅炉采用管道输送,没有灰渣。故中部地区城市热水蒸汽锅炉大量采用燃气锅炉。

因燃气锅炉是以天然气为原料进行燃烧提供热的,而天然气主要成分为甲烷(CH4),燃气锅炉的排烟中水蒸气的含量较高,资料表明,排烟中可利用的热能中,水蒸气的气化潜热所占份额相当大。每1m3天然气燃烧后可产生1.55kg水蒸气,具有大约3700kJ/Nm3热量,占天然气的低位发热量的10%以上。排烟温度在160℃~270℃,烟气中的水蒸气仍处于过热状态,大量的显热和潜热被排放到大气层,其中硫、氮的氧化物容易引起酸雨酸雾,破坏了生态环境,同时大量高温气体的排放,降低锅炉的燃烧热效率,提高运行费用。

凡是由氮和氧元素构成的化合物都可称作氮氧化物,根据科学研究显示,几乎所有的氮氧化物对人都有毒害作用。直接吸入会引发呼吸道疾病,氮氧化物与紫外线结合产生光化学污染对人的眼睛会造成灼伤,另外由氮氧化物和水形成的酸雨会对植物、土壤等造成不同程度的破坏。锅炉烟气中所排放的氮氧化物绝大部分是源于煤炭的燃烧,主要由是一氧化氮和二氧化一氮构成,其中一氧化氮占了近九成,而且近年来锅炉产生的氮氧化物的排放量呈不断上升趋势,并有可能取代二氧化硫成为排放量大酸性气体,对社会的危害性不言而喻。下面我们根据燃气锅炉的现状和氮氧化物的化学特性介绍几种常见的降低氮氧化物排放量的方法。

一、烟气再循环

烟气再循环这项技术现在已被广泛采用,它通过提取一部分通向空气预热器的烟气,使其在炉内被次利用,利用惰性气体能够带走一部分热量并降低炉内氧浓度,从而达到控制火焰温度,使燃烧不至于太快,这样氮氧化物的产生也会变少。烟气再循环的效率很高,每回收五分之一左右的烟气,氮氧化物的排放量可以减少四分之一。这是比较常用的消除氮氧化物的方法,不过它的缺点是需要上述很独特的设备群,且要占用很大的场地面积。

二、空气分级燃烧

空气分级燃烧这项技术发展成熟,被采用的也很多。这种方法的原理是,把燃烧的过程分成几个进程,首先是控制主燃烧器中的空气流量,空气进入炉膛的时候留下四分之一左右,这个值是理论总量的五分之一左右,此时燃料的燃烧得不到充分的氧气,氮氧化物产生量自然也不多。之前剩余下来的空气在燃料不燃烧完成后通过主燃烧器顶端的空气输送口进入炉膛,与燃烧后的烟气混合再次燃烧,终燃料还是燃烧了,可是氮氧化物因产生条件不足导致产生量减少。这种方法的优点是在成功率高,经过一次分级燃烧,氮氧化物的排放量可以减少三成,并且在降低排放物的同时还可以促进燃料的燃烧。

三、燃料分级燃烧

燃料分级燃烧的原理来自于氮氧化物的化学特征,氮氧化物与烃基加上一氧化碳、氢气、碳等在一定条件下,发生反应变回氮气。根据这一特征,可以将大部分的燃料导入一级燃烧区,在充分燃烧的情况下产生氮氧化物,剩下少量的燃料导入二级燃烧区,在不充分燃烧的情况下生成上述还原能力很强的气体,然后再将这两股气体混合使其反应产生氮气。这种方法的优点是效率非常高,一次反应可以使排放量降低一半左右,并且通过反应还可以起反馈作用,抑制氮氧化物的。燃料分级燃烧与空气分级燃烧相比可以获得好的的清除效果,但这是建立在难操作的前提下,组织好燃烧过程,对于燃料分级燃烧是至关重要的。

四、选择性催化还原法

选择性催化还原法的原理是,在催化剂的作用下,使用可以与氮氧化物(主要是一氧化氮)发生还原反应,而不与其他气体发生反应的的还原剂来生成氮气。


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河北艺能导热油炉(原吴桥县导热油炉有限责任公司)坐落于天下闻名的杂技之乡—吴桥,在山东德州建有分公司山东艺能导热油炉有限责任公司,导热油炉,燃气导热油炉,蒸汽锅炉为主的导热油炉厂家,艺能导热油炉公司总占地面积300余亩,导热油炉生产车间8万平方米,固定资产1.5亿元...

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