SCR脱硝装置

有效的氮氧化物污染控制和去除技术

2020年7月28日欢迎

今天,许多工业加工设备使用化石燃料和碳氢化合物来驱动其加工过程。碳氢化合物在空气中的燃烧通常产生气态氮化合物的混合物。当这些气体与湿气、阳光和其他挥发性气体反应产生酸雨和光化学烟雾时,它们对环境有害。

环境保护局(EPA)早就认识到这些空气污染物和固定排放水平对所有工业过程的负面影响。帮助满足美国环保署制定的氮氧化物控制法规,氮氧化物减排技术可以降低燃烧矿物燃料产生的废气水平。

什么是氮氧化物气体?

氮氧化物污染控制技术

NOx是一个术语,用于描述碳氢化合物在大气氧气中燃烧产生的一组有毒、极易反应的气体。这些气体包括一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2)。硝酸可以进一步与水蒸气反应,生成弱硝酸溶液(酸雨)。

虽然在自然雷击期间可以产生NOx,但这种气体的主要来源是燃烧碳氢化合物的人造过程。

氮氧化物污染的常见来源

NOx气体可从不同的国内和工业来源产生。最常见的来源如下:

  • 发电厂
  • 工业锅炉
  • 涡轮机
  • 建筑设备
  • 汽车、卡车
  • 海船和海上设备
  • 住宅油气燃烧
  • 金属表面处理程序

氮氧化物污染对环境的影响

NOx气体对其释放到的环境有严重的有害影响。这些气体在地面形成臭氧,而不是在保护臭氧的上层大气形成臭氧,从而加剧了温室效应和全球变暖。在低层大气中形成的臭氧很容易与挥发性有机化合物发生反应,形成一种对人类健康有严重影响的强效毒素。

此外,NOx气体负责形成烟雾和酸雨,这可能对植物,树木和水生寿命有害。幸运的是,电厂污染控制这是可能的。

如何减少二氧化氮污染

各种NOx污染控制措施可以限制有毒气体对环境的影响。最有效的NOx去除技术如下所示:

过火空气燃烧改造

这种NOx消除技术涉及使用保持在主燃料燃烧器正上方的气流。这种“过火”方法可有效用于锅炉,以调节空燃比,保持较低的燃烧温度,并防止NOx气体的形成。

低氮氧化物燃烧

该方法通过抑制化学反应中的临界步骤来防止NOx气体的形成。NOx气体形成在非常高的温度下,使氮分子与氧重新组合。低NOX燃烧器通过在较低的热条件下燃烧燃料,防止燃料混合物达到NOx可以形成NOx的临界温度。

烟气中NOx的再循环

空气中二氧化氮的去除

烟气再循环是一种有效的NOx净化方法。产生的一部分烟气被简单地引导回燃烧室,以帮助冷却过程,并将峰值火焰温度保持在NOx形成所需的临界水平以下。

再燃

再燃是降低碳氢化合物燃烧产生的二氧化氮水平的一种非常有效的方法。该技术包括三个燃烧阶段,确保主燃料完全燃烧。主富燃料区在低空气条件下燃烧约85%的主燃料,而剩余燃料被引导至发生还原反应的第二级/再燃区。再燃装置的最后阶段是完成燃烧过程的过燃空气区。

非化学计量燃烧

修改锅炉的设置方式可以显著减少其产生的NOx气体量。这种称为非化学计量燃烧的技术可用于锅炉配置,包括:

  • 过火空气燃烧器
  • 低过量空气系统
  • 偏压燃烧燃烧器
  • 燃烧器停止使用

选择性非催化还原(SNCR)

选择性非催化还原涉及在高温和有氧条件下将氨(NH3)或尿素引入含有NOx的加热气体区。该反应将NOx分解为氮气(N2)和水(H2O)。

选择性催化还原(SCR)

有很多SCR/SNCR相似之处,但SNCR需要催化剂。SCR涉及将氨(NH3)或尿素引入烟道气区,烟道气区通过催化床。存在的NOx气体在催化剂存在下很容易与氧气反应,形成氮气(N2)和水(H2O)。

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