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燃氣低氮鍋爐降低氮氧化物的解決措施

【摘要】:
然氣中含氮量較低,因此,燃料型NOx不是其主要的控制類型。熱力型NOx是指燃燒用空氣中的N2在高溫下氧化生成NOx。關于熱力型NOx的生成機理一般采用捷里道維奇機理:當溫度低于1500℃時,熱力NOx的生成量很少;高于1500℃時,溫度每升高100℃,反應速度將增大6~7倍。在實際燃燒過程中,由于燃燒室內的溫度分布是不均勻的,如果有局部高溫區,則在這些區域會生成較多的NOx,它可能會對整個燃燒室內
然氣中含氮量較低,因此,燃料型NOx不是其主要的控制類型。
熱力型NOx是指燃燒用空氣中的N2在高溫下氧化生成NOx。關于熱力型NOx的生成機理一般采用捷里道維奇機理:當溫度低于1500℃時,熱力NOx的生成量很少;高于1500℃時,溫度每升高100℃,反應速度將增大6~7倍。在實際燃燒過程中,由于燃燒室內的溫度分布是不均勻的,如果有局部高溫區,則在這些區域會生成較多的NOx,它可能會對整個燃燒室內的NOx生成起關鍵性的作用。
快速型NOx在碳氫燃料燃燒且富燃料的情況下,反應區會快速生成NOx。在實際的燃燒過程中各種因素是單獨變化的,許多參數均處于不斷的變化中,即使是最簡單的氣體燃料的燃燒,也要經歷燃料和空氣相混合,燃燒產生煙氣,直到最后離開爐膛。爐膛的溫度、燃料和空氣的混合程度、煙氣在爐內停留時間等這些對NOx排放有較大影響的參數均處于不斷的變化之中。
燃料和空氣混合物進入爐膛后,由于受到周圍高溫煙氣的對流和輻射加熱,混合物氣流溫度很快上升。當達到著火溫度時,燃料開始燃燒,這時溫度急劇上升到近于絕熱溫度水平。同時,由于煙氣與周圍介質間的對流和輻射換熱,溫度逐漸降低,直到與周圍介質溫度相同,也即煙氣邊冷卻邊流過整個爐膛。由此可見,爐內的火焰溫度分布實際上是不均勻的。通常,離燃燒器出口一定距離處的溫度最高,在其前后的溫度都較低,即存在局部高溫區。由于該區的溫度要比爐內平均溫度水平高得多,因此它對NOx生成量有很大的影響:溫度越高,NOx生成量越多。因此,在爐膛中,為了抑制NOx的生成,除了降低爐內平均溫度外,還必須設法使爐內溫度分布均勻,避免局部高溫。
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