作者/來源:方立1,張繼鋒2 (1.皖能集團新能創(chuàng)業(yè)投資有限公司,安徽 合肥 230001;2.武漢凱迪電力工程有限公司,湖北 武漢 430223) 日期: 2010-10-09 點擊率:2904
1 概述
在我國各種能源中,煤炭資源最為豐富,而煤炭燃燒又會產(chǎn)生大量的污染物,如燃煤電廠排放的SO2和NOx等,由于國家近些年來一直加大對SO2的控制,SO2的排放已明顯好轉(zhuǎn)。但國家對NOx的控制還沒有明確法律規(guī)定,氮氧化物排放尚未得到有效控制,因此我國NOx排放量不斷增加,增幅超過了二氧化硫。按照排放部門劃分,我國絕大部分NOx來自工業(yè)、電廠和交通排放,約占90%。其中燃煤電廠排放的NOx占到我國總排放量的30%以上。按照目前的經(jīng)濟走勢和能源狀況,我國NOx排放量將繼續(xù)增加,預計到2010年我國NOx排放量將達到2500萬t。GOME和SCIAMACHY衛(wèi)星于1996~2004年間的觀測資料顯示,歐洲和美國在此期間的NO2濃度水平(柱濃度)呈現(xiàn)下降趨勢,唯獨中國的NOx濃度卻急劇增長(年均濃度增長超過50%)。目前,在控制電站鍋爐氮氧化物方面,還沒有特別完善的技術(shù)。
2 NOx的生成機理
NOx包括NO和NO2,煤在燃燒過程中生成的氮氧化物主要是NO(90%~95%),NO2是由NO被O2在低溫下氧化而生成的。一般根據(jù)NO的生成方式可分為:熱力型NO、快速型NO和燃料型NO。
2.1 熱力型NO的生成
熱力型NO是在高溫條件下,由空氣中的氮氧化生成,對溫度的依賴性很強。這個反應(yīng)過程是廣泛認可的Zeldovich兩步反應(yīng)機理。在1000℃條件下,熱力型NO生成量高達12%,但熱力型NO隨溫度的下降而迅速下降,大約800℃時基本消失。
2.2 快速型NO的生成
快速型NO是在富燃料燃燒時,空氣中的氮氣與碳氫基(CH、CH2、CH3、C2)離子團反應(yīng)生成HCN、CN,然后被逐步氧化生成NO。對于燃煤鍋爐,快速型NO與燃料型及熱力型NO相比,其生成量要少得多,一般占總NOx的5%以下。
2.3 燃料型NO的生成
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