(3)烟气再循环
烟气再循环就是从锅炉的省煤器出口,空气预热器前抽出部分烟气直接送入炉膛,也可与一次风或二次风混合后送入炉内。这样既降低了燃烧温度,又降低了氧气浓度,所以可以降低热力型NOx的排放浓度。此项技术系统复杂,改装费用较高,对于80%左右的NOx属于燃料型NOx的固态排渣煤粉炉来说,这种方法的效果不是很明显。
(4)低NOx 燃烧器
对煤粉锅炉来说,煤粉燃烧器是锅炉燃烧系统中的关键设备,通过尽可能地降低燃烧器着火区的氧浓度,适当降低着火区的温度,以达到最大限度地抑制NOx 生成的目的。低NOx燃烧器不仅要保证煤粉的点火和燃烧,而且还可以有效地抑制NOx的生成。通过特殊设计的燃烧器结构,以及由煤炭燃烧器改变了风的比例,低NOx燃烧器可以发射抑制相煤粉对NOx的形成可以实现较低的NOx排放值,所以得到低NOx燃烧器的广泛应用。
2)燃烧后的烟气净化技术
(1)选择性催化还原(SCR)
用NH3 作为还原剂,在催化剂的作用下,将烟气中的NOx 还原成N2,脱氮率可达90%以上,根据所采用的催化剂的不同,其适宜的反应温度范围也不同,一般为300~340℃。由于所采用的还原剂NH3 只与烟气中的NOx发生反应,而一般不与烟气中的氧发生反应,所以称其为选择性催化剂法。此技术在实际应用中对NOx的脱除效率高,但是投资成本很大,经济性不佳。
(2)选择性非催化还原(SNCR)
在不采用催化剂的条件下,将氨作为还原剂还原NOx的反应只能在950~1000℃这一温度范围内进行,因此,需要将氨气喷射注入炉膛出口区域相应温度范围内的烟气中,将NOx还原N2和H2O。该方法的脱氮效率为40%~60%,对反应所处的温度范围很敏感,并且排入大气中的氨量显著增加,造成环境污染。
从一个技术和经济的角度,低NOx燃烧技术一直是使用最广泛的措施,以控制NOx排放。其原理是抑制或减少通过各种技术来减少NOx的排放,在燃烧过程中产生的氮氧化物。甚至,以满足排放标准必须使用燃烧后的烟气净化技术,还是低NOx燃烧技术的巨大投资和运营成本,减少氮氧化物净化装置进口浓度,以达到节省营运成本。低NOx燃烧技术包括低NOx燃烧器,浓淡偏差燃烧,烟气再循环和空气分级燃烧的方法和技术。只有低NOx燃烧器技术可减少60%的氮氧化物最大排放,煤粉锅炉可应用于实现氮氧化物排放标准后,但该技术也带来了燃烧效率,高温炉结渣和腐蚀问题的下降。据介绍,这些缺点的存在,美国不再继续推广使用低NOx燃烧器,并且现在被广泛采取的补救安装,克服了上述缺点的低氮燃烧器煤粉锅炉。再燃烧技术是普遍采取的主要补救措施之一。
再烧(再燃)技术,也称为燃料级的技术,是一种显著减少NOx排放的燃烧技术,并且可以通过50%以上的降低NOx排放。它被分成主燃烧炉区,然后在燃烧区和燃尽区。约80%至90 %的过量空气系数> 1的主燃料喷射,同时产生大量的NOx燃烧到主燃烧区的条件;剩余的约10%至20%的燃料再燃通过形成富燃料条件(a < 1)时,再燃区由于缺乏氧气,形成了大量的再燃形成在其他还原性物质燃料烃基的注入再燃区NOx还原的初级燃烧区,同时也可以抑制新的NOx的产生;最终燃烧产物进入烧伤面积由任何人到燃尽风( OFA )燃烧未燃烧的燃料(主要是一氧化碳和未燃烧的碳氢化合物) 。烧尽过程将重新生成少量氮氧化物,但是,在一般情况下,使用再燃烧技术, NOx排放可以是低NOx燃烧器的主燃烧区,以减少的基础上, NOx的产生,然后减压由50%的氮氧化物排放量的70%。
再燃烧这一概念最早由Wendt等人于1973年提出,直到1983年日本三菱公司将再燃技术应用于实际的锅炉并降低了大于50%的NOx排放量,这一方法才得以确立并实际应用[7]。再燃燃料再燃技术可以是各种类型的燃料,包括气态烃(天然气),煤,油,生物质,煤浆和甚至沥青。因为气态烃的燃烧可以在大量烃和物质不含氮的,同时容易混合,并与烟道气反应而产生的,通常被认为是可取的再燃燃料。
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