介绍脱氮的相关技术

浅谈氮氧化物的控制技术的进展

摘要：针对目前国内外的现状,介绍了燃煤过程中NOx的形成机理，以及相关的控制技术进展，了解控制技术的原理，从而加深对氮氧化物处理技术的理解与本专业知识的学习。

关键字：NOx 形成机理 控制技术进展

近年来，随着国内经济的快速发展，氮氧化物( NOx) 污染物的排放量迅速增加，严重污染了生态环境，已成为制约社会经济发展的重要因素之一。有研究表明，氮氧化物是生成臭氧的重要前体物之一，也是形成区域细粒子污染和灰霾的重要原因，从而使我国珠江三角洲等经济发达地区大气能见度日趋下降，灰霾天数不断增加。

氮氧化物的主要来源是火力发电、机动车排放和工业锅炉炉窑排放，本论文通过对火电行业和锅炉的NOx的形成机理、并了解 NOx控制所存在问题，和相关控制技术进展全面回顾，对氮氧化物的控制技术有进一步的了解，巩固和扩展自身的专业知识。

1. NOx的形成机理

1.1热力型氮氧化物[1]

热力型 NOx源于燃烧过程中空气中的氮气被氧化成 NO，它主要产生于温度高于 1800 K 的高温区，反应的大概机理为：

2N + O → NO +N2；N + O → NO +O；N + OH → NO +H

控制热力型 NOx生成的主要方法有：（1）降低燃烧温度水平；（2）降低氧气的浓度；（3）降低空气量以降低氮浓度；（4）缩短在高温区的停留时间。

在工程实践中，采用烟气再循环、浓淡燃烧、水蒸气喷射以及新发展起来的高温空气燃烧技术等都是利用上述原理来控制热力型 NOx的生成措施。[2]

1.2快速型氮氧化物

快速型 NOx是碳氢类燃料在过量空气系数<1 的富燃料条件下，在火焰面内快速生成的 Nox，它的形成机理较为复杂，中间反应过程较多，存在的时间也相对较短，大致的反应过程为：2CH + N → HCN +N2 ；2CH + N → HCN +NH。

控制快速型 NOx的生成的主要手段有：（1）添加水或水蒸气，CHi与 OH 的反应抑制其与 N2的反应；（2）纯氧燃烧；（3）预混（稀薄）燃烧。

1.3燃料型氮氧化物

燃料型 NOx指燃料中的氮在燃烧过程中经过一系列的氧化还原反应而生成的 NOx，它是煤燃烧过程 NOx的生成的主要来源。燃料型 NOx的生成经历多个复杂过程，有关研究使用过的反应动力学模型中所包含的反应过程超过 200 多个[3],它受燃烧温度、过量空气系数、燃料性质等因素的影响。

2.氮氧化物的主要控制技术

2.1无氮燃烧技术

2.1.1化学链燃烧技术[4]

化学链燃烧技术（Chemical-looping combustion）是一种新颖的无火焰燃烧