选择性非催化还原降低氮氧化物排放的实验研究(3)
1.2 NOX控制技术
国内外燃煤电站对于NOX排放控制技术方法有几十种，但根据其在燃烧过程中所处的位置，大致可分为三类:燃烧前控制技术、燃烧控制技术和燃烧后控制技术。其中，燃烧前控制主要是指减少燃料中氮的含量，比如利用选煤、洗煤、混煤等方法降低煤炭中的含氮量;燃烧控制技术则是通过改进燃烧的方法减少NOX的生成，即低NOX燃烧技术;燃烧后控制即烟气脱硝技术，或称烟气NOX净化技术。目前应用比较广泛的是低燃烧控制技术和燃烧后控制技术。
1.2.1 低NOX燃烧技术
（1）低过量空气燃烧:尽可能地在接近理论空气量的状态下进行燃烧。随着烟气燃烧过程中氧的减少，减少氧化反应的发生，以抑制NOX的生成，是一种最简单降低NOX排放的措施;
（2）空气分级:以传统燃烧器为基准，通过延迟空气与燃料混合时间来降低NOX，如炉膛整体空气分级、同轴燃烧、浓淡燃烧等，是目前使用最为普遍的低NOX燃烧技术;
（3）燃料分级:将80%-85%的燃料送入主燃区，在a>1的条件下燃烧;其余15%-20%在主燃烧器上部送入再燃区，在a<1条件下形成还原性气氛，将主燃区生成的NOX还原成N2，在再燃区的上面还需布置“火上风”喷口以形成燃尽区，以保证在再燃区中生成的宋完全燃烧产物的燃尽。
（4）烟气再循环:把空气预热器前抽取的温度较低的烟气与燃烧用的空气混合，通过燃烧器送入炉内从而降低燃烧温度和氧的浓度，达到降低NOX的排入浓度的目的。
（5）低NOX燃烧器技术(LNB):从NOX的生成机理看，占NOX绝大部分的燃料型NOX是在煤粉着火阶段生成的。因此，运用以上几项技术原理，通过特殊设计的燃烧器结构及改变通过燃烧器的风煤比例，使在燃烧器的着火区的燃烧过程达到空气分级、燃料分级或烟气再循环法等的效果，即低NOX燃烧器技术(LNB )，如同轴燃烧技术(CFS)、浓淡煤粉燃烧技术等。
1.2.2 燃烧后控制技术
烟气脱硝技术是燃烧后控制技术的代表，是目前最普遍应用于燃煤发电锅炉的技术，通过此技术可以达到减少燃烧过程中NOX生成量的目的。此类技术虽然可以减少一部分NOX的排放，但是其脱硝的效率比较低，一般情况下不会超过50%。随着《排污费征收使用管理条例》的相关法律法规的出台，这也表示这我国对NOX污染的日益重视，也表明低NOX燃烧技术己经不能完全达到国家关于NOX排放的标准。因此，必须采用烟气脱硝技术。下面就烟气脱硝技术做一些简要的介绍:
（1）SCR技术
选择性催化还原法(Selective Catalytic Reduction, SCR)是指在催化剂的作用下，比如以NHS为还原剂，有选择性地与烟气中的NOX反应并生成无毒无污染的N2和H2O。其原理首先由Engelhard公司发现并于1957年申请专利，后来日本在该国环保政策的驱动下，成功研制出了现今被广泛使用的V2O5/TiO2催化剂，并分别在1977年和1979年在燃油和燃煤锅炉上成功投入商业运用。选择适当的催化剂可以使还原反应的温度范围内进行，在NH3与NO化学计量比例为1的情况下，可以得到高达80-90%的NOX脱除率。目前，世界上采用SCR的装置有数百套之多，但SCR技术由于催化剂的价格昂贵以及寿命问题，造成了费用的增加，限制了其广泛应用。
（2） SNCR技术
选择性非催化还原技术是将氨、尿素等还原剂喷入炉内与NOX进行选择性反应，以此降NOX的含量，达到脱硝的目的。
首先将送过来的放入还原剂存储罐内和，然后加一定量的水配比成浓溶液进行储存。然后由水泵将还原剂和水配成稀溶液，接着导入热电阻炉膛内与氮氧化物反应。对于以氨为还原剂的SNCR系统(Thermal DENOX)，在炉膛中主要发生以下反应:
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