降低氮氧化物的通用措施有哪些？

1、在燃用挥发分较高的烟煤时，燃料型NOx含量较多，快速型NOx极少。燃料型NOx是空气中的氧与煤中氮元素热解产物发生反应生成N0x，燃料中氮并非全部转变为NOx，它存在一个转换率，降低此转换率控制NOx排放总量，可采取:(1)减少燃烧的过量空气系数;(2)控制燃料与空气的前期混合;(3)提高入炉的局部燃料浓度。2、热力型NOx ：是燃烧时空气中的N2和02在高温下生成的NOx，产生的主要条件是高的燃烧温度使氮分子游离增本化学活性; 然后是高的氧浓度,要减少热力型NOx的生成，可采取:(1)减少燃烧最高温度区域范围;(2)降低锅炉燃烧的峰值温度;(3)降低燃烧的过量空气系数和局部氧浓度。具体来说，就是在保证锅炉燃烧安全的前提下，采取以下措施来减少氮氧化物的生成:(1)低过量空气燃烧：低氧燃烧，运行中控制氧量3%左右运行。(2)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，第一步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完全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，最终燃料还是完全燃烧了，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完全燃烧。空气分级燃烧是将燃烧过程分阶段完成。第一阶段:将从主燃烧器供入炉膛的空气量减少到总空气量的70%-80%，相当于理论空气量的80%，此时过量空气系数a<1，使燃料先在缺氧条件下燃烧，在还原性气氛中降低的nox的反应速率，抑制了在这一燃烧区中的生成量。第二阶段:为了完成全部燃烧过程，完全燃烧所需的其余空气则通过布置在主燃烧器上方的专门空气喷口sofa over="" fire="" a="">1的条件下完成全部燃烧过程。燃烧器改造后，燃尽高度为14m， 较改造前增加1. 6m，火焰中心位置有所提高，烟温，汽温升高。(3)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，抑制氮氧化物的再生。燃料分级燃烧与空气分级燃烧相比可以获得更好的的清除效果，但这是建立在更难操作的前提下，组织好燃烧过程，对于燃料分级燃烧是至关重要的。所有一次风设计喷口为上下浓淡分离形式，中间加装较大的稳燃钝体形式，浓淡燃烧除可降低NOx外，还可对煤粉稳燃、提前着火有积极作用。同时钝体能优先增加卷吸的高温烟气量，进一步强化稳燃。在燃烧中已生成的NO遇到烃根CHi和未完全燃烧产物C0、H2、C和CnHm时，会发生NO的还原反应，重新还原为N2。利用这一原理，将主要燃料送入第一级燃烧区，在a>1条件下，燃烧并生成N0，送入一级燃烧区的燃料称为一次燃料，其余15~20%的燃料则在主燃烧器的上部送入二级燃烧区,在a<1的条件下形成很强的还原性气氛，使得在一级燃烧区中生成的NOx在二级燃烧区(再燃区)内被还原成氮分子，送入二级燃烧区的燃料又称为二次燃料，或称再 燃燃料。在再燃区中不仅使得已生成的NOx 得到还原，还抑制了新的NOx的生成，可使NOx的排放浓度进一步降低。在采用燃料分级燃烧时，为了有效地降低NOx 排放，再燃区是关键。因此，需要研究在再燃区中影响NOx浓度值的因素。(4)烟气再循环：目前使用较多的还有烟气再循环法,它是在锅炉的空气预热器前抽取一部分低温烟气直接送入炉内，或与一次风或二次风混合后送入炉内，这样不但可降低燃烧温度，而且也降低了氧气浓度，进而降低了NOx的排放浓度。但是，在现有设备没再循环就得进行设备改造，还是进行经济性和安全性比较后才能实施。(5)生物处理法：

生物处理法是近些年随着生物技术的不断发展而产生的，它的原理是选择生命活动中可以把氮氧化物转化成氮气等无污染的微生物，将它们的细胞质提取出来，大量收集用于人工反应。虽然这项技术很先进，但该反应有先天缺陷，在正常情况下，反应过程不能在大气中完成，因此需要先将气态的氮氧化物添加到液态或是固态的环境中。一般采用的是将氮氧化物添加到生物滤塔填充表面的特殊膜中，气体通过扩散深入里面丰富的微生物组织内。之后氮氧化物被微生物细胞按照自身的生理过程慢慢反应掉。这种方法的优点是，投入成本不高，不需要太多的人工操作。微生物处理法如今还在继续研究阶段，旨在改善该方法所存在的缺陷，比如填料塔里面的环境不容易控制、微生物大量培养速度慢和加料时易堵住进口等等这些问题都在研究当中，随着研究工作的展开和深入，这项技术终究会取得非常好的效果。

（6）液体吸收法

液体吸收法也是利用了氮氧化物的化学性质，利用酸碱中和的原理（氮氧化物具有酸性），通过选取特定的碱性液体吸与氮氧化物发生反应，起到消除的作用。通常采用的碱性液体有：水、硝酸、氢氧化钠溶液、氢氧化钙溶液等等。这几种物质在生活中都很常见，因此该方法具有投资较低的特点，另外还具有工艺简单，原料来源众多，反应过程安全环保等优点。该方法的缺点是效率不高，需要消耗较多的能源，吸收废气后的溶液难以处理经过反应后的溶液本身也具有一定的污染能力，它的处理又成为一个新的难题，另外各种材料都不很常见，购买的费用不菲，处理含有大量氮氧化物的烟气时效果不太好。

（7）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。最常用的还原剂是氨气，配合的催化剂是205号二氧化钛，整个反应过程在氧气充足的情况下进行。在氧化物质存在的条件下，只有选择性催化还原法能够有效地消除一氧化氮。这种针对性的降低一氧化氮排放的方法，在理论情况下（氨气量选择非常精准、催化剂活性非常好），降低率可以达到九成。不过在实际情况中，由于氨气的控制量需要人工来操作，与理论值偏差量较大，导致氮氧化物的再生，实际降低量往往在七成左右，不过这仍然是一个非常可观的数字。这种方法的优点除了上面所说的外，还有环境温度控制很低、催化剂安全无危害、工作设备经久耐用等等。它的缺点是：氨水对一般管道具有腐蚀性，所以采用该方法需要选择特别的管道，极大地增加了预算；氨水本身具有污染性，如果用量控制不当，产生的危害甚至不逊于氮氧化物；操作过程对工人的能力要求很高。

（8）催化分解法：

催化分解法的原理是通过选用有效的催化剂，使得一氧化氮可以分解成氮气加氧气。这种方法需要选择合适高效的催化剂，催化剂选择恰当，反映能够非常彻底的进行。因此选择催化剂成为了这个方法的关键，常用的催化剂有金属氧化物、某些特殊复合氧化物以及特定条件下的分子筛这几种。学习锅炉知识，请关注微信公众号锅炉圈！这种方法的优点是工作条件简单，投入成本低，前景被很多专家看好。这项技术已经被研究了很长时间，但科学家们对进展仍然不满意，原因是目前的催化剂效果不是很高效，与理论所达到的要求还有不小的差距。寻找更好更高效的催化剂已经成为现阶段催化分解法研究的重点，另外还可以期许有突破的地方是工艺过程可以得到改进，相信凭着工作者对这项方法的投入，将来一定会更加完善，并成为清除氮氧化物的最主流方法。

（8）等离子体治理法：

等离子体治理法的原理是通过使用电子加速器生成高能量电子束，直接射向锅炉排放的烟气，高能电子束和烟气中氧化气体反应，将气体中的氧分子和水分子分离和电解成不平衡状态的等离子体，此反应中能形成很多活性粒子，通过它们与有害气体发生反应，将气体中所含的氧去掉。这项技术虽然现在还不算非常成熟，但在世界各地都引起了广泛的重视，近年发展迅速。这种方法的优点是不光能去除氮氧化物，其它有氧污染气体都可以得到非常好效果的清除，各种气体的清除效率都能达到近九成。这种方法的缺点是效率不高，如果电子能量低于一定值，将不再具有分离和电解的能力，使反应趋于停止；设备造价较高且维护起来比较困难；设备需要占用较大面积的地方，对于小工厂是个挑战，另外反应产生的辐射也没法挡住，对周围的居民健康造成威胁。

（10）低Nox燃烧器：采用的双尺度低Nox燃烧技术：

降低氮氧化物的运行中的实际措施：

煤粒在炉内的燃烧过程可以分成三个阶段:初始阶段，温度低，反应十分缓慢;挥发分析出着火燃烧阶段，温度急剧升高;焦炭燃尽阶段，氧气浓度减少，氧化反应减慢。三个阶段的NOx的生成或分解反应有所不同:第一阶段，NOx 的生成或分解都很少;第二阶段，温度很高，浓度过大, N0x的生成和分解都进行的很快，但N0x的生成反应要快得多，因而NOx浓度急剧增加，也有部分NOx转变成N2，当炉温达到最高值时，N0x浓度也达到最大值;第三阶段，进人焦炭燃尽阶段，氧浓度减少，这时虽然不断的生成焦炭N0x，但是，已经生成的N0x中有部分被焦炭还原分解生成N，而逐渐减少。因此减少燃烧初期氧的供入可降低氮氧化物。

而在正常运行中我们发现二次风门倒三角配风方式NOx排放量最低,而正三角配风方式NOx排放量最高。这种现象可以这样解释:采用倒三角配风方式，在主燃烧区域，锅炉氧量相对较低,因此燃烧的火焰温度也要相对低一些,热力型NOx和燃料型NOx的生成量都减少;在燃烧器上部SOFA燃尽区域送入过量的空气，有助于燃料燃尽，这种配风方式飞灰可燃物是最低的，而且该区域不是主燃烧区域，火焰温度比较低，即使该区域氧量比较大，NOx 的生成量也不会增大，学习锅炉知识，请关注微信公众号锅炉圈！因此，总的NOx排放量比较低，这也说明顶部SOFA挡板的投入确实能减少NOx的生成量;由于燃烧区域下部送入风量比较少，对进入炉膛的煤粉顶托能力不够，致使炉渣可燃物含量比较大。采用正三角配风方式，锅炉的主要风量都从炉膛燃烧区域下部送入，使得主燃烧区域氧量比较大，燃烧的火焰温度也相对较高，从而使热力型NOx和燃料型NOx的生成量增加，总的NOx排放量也就增大。但是该配风方式下的炉渣可燃物含量会大大降低。因此可采取以下措施:(1)低氧燃烧，兼顾汽温，不完全燃烧损失。(2)采用倒三角配风方式，使燃烧初期的氧量尽量降低，即关小下层二次风。(3)关小煤粉层的周界风，可减少燃烧初期氧的供入，但必须保证燃尽风全开保证效率。(4)停运磨煤机后保证较低的氧量，风压可较停磨之前降低0.2Kpa左右，保证入口氮氧化物与停磨前持平。(5)参照总排口NOx值勤调整喷氨量，与脱硫做好联系工作。(6)监视好SCR运行参数，做好定期工作，防止反应层堵或催化剂失效，若参数失灵及时联系检修或第三方人员处理，并做好记录。(7)低负荷(90MW) 时在燃烧稳定的情况下送风风压可降至0. 8Kpa运行。(8)汽温允许的情况下可稍加大上层转速可降低氮氧化物。除了以上比较常用或比较为人熟知方法外，还有一些方法或是比较由于要求高导致比较冷门、或是现阶段技术还不够成熟，如非催化选择性还原法、吸附法等等，以上各种方法用于降低烟气氮氧化物都取得了不错的效果，而且用于该功能的方法还在不断地被发掘。不管方法是基于什么原理，它们的目的都只有一个，那就是为了环境不遭受破坏，为了人们的生活环境更加美好。