作者/來(lái)源:方立1,張繼鋒2 (1.皖能集團(tuán)新能創(chuàng)業(yè)投資有限公司,安徽 合肥 230001;2.武漢凱迪電力工程有限公司,湖北 武漢 430223) 日期: 2010-10-09 點(diǎn)擊率:2939
1 概述
在我國(guó)各種能源中,煤炭資源最為豐富,而煤炭燃燒又會(huì)產(chǎn)生大量的污染物,如燃煤電廠排放的SO2和NOx等,由于國(guó)家近些年來(lái)一直加大對(duì)SO2的控制,SO2的排放已明顯好轉(zhuǎn)。但國(guó)家對(duì)NOx的控制還沒(méi)有明確法律規(guī)定,氮氧化物排放尚未得到有效控制,因此我國(guó)NOx排放量不斷增加,增幅超過(guò)了二氧化硫。按照排放部門(mén)劃分,我國(guó)絕大部分NOx來(lái)自工業(yè)、電廠和交通排放,約占90%。其中燃煤電廠排放的NOx占到我國(guó)總排放量的30%以上。按照目前的經(jīng)濟(jì)走勢(shì)和能源狀況,我國(guó)NOx排放量將繼續(xù)增加,預(yù)計(jì)到2010年我國(guó)NOx排放量將達(dá)到2500萬(wàn)t。GOME和SCIAMACHY衛(wèi)星于1996~2004年間的觀測(cè)資料顯示,歐洲和美國(guó)在此期間的NO2濃度水平(柱濃度)呈現(xiàn)下降趨勢(shì),唯獨(dú)中國(guó)的NOx濃度卻急劇增長(zhǎng)(年均濃度增長(zhǎng)超過(guò)50%)。目前,在控制電站鍋爐氮氧化物方面,還沒(méi)有特別完善的技術(shù)。
2 NOx的生成機(jī)理
NOx包括NO和NO2,煤在燃燒過(guò)程中生成的氮氧化物主要是NO(90%~95%),NO2是由NO被O2在低溫下氧化而生成的。一般根據(jù)NO的生成方式可分為:熱力型NO、快速型NO和燃料型NO。
2.1 熱力型NO的生成
熱力型NO是在高溫條件下,由空氣中的氮氧化生成,對(duì)溫度的依賴(lài)性很強(qiáng)。這個(gè)反應(yīng)過(guò)程是廣泛認(rèn)可的Zeldovich兩步反應(yīng)機(jī)理。在1000℃條件下,熱力型NO生成量高達(dá)12%,但熱力型NO隨溫度的下降而迅速下降,大約800℃時(shí)基本消失。
2.2 快速型NO的生成
快速型NO是在富燃料燃燒時(shí),空氣中的氮?dú)馀c碳?xì)浠?CH、CH2、CH3、C2)離子團(tuán)反應(yīng)生成HCN、CN,然后被逐步氧化生成NO。對(duì)于燃煤鍋爐,快速型NO與燃料型及熱力型NO相比,其生成量要少得多,一般占總NOx的5%以下。
2.3 燃料型NO的生成
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