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燃?xì)獾偷仩t降低氮氧化物的幾大措施

燃?xì)獾偷仩t在近幾年來(lái)頗受歡迎,其中主要原因來(lái)自于我國(guó)愈加嚴(yán)格的大氣污染物排放措施和人們?cè)絹?lái)越高的生活水平要求。

燃?xì)獾偷仩t,顧名思義,是指使用天然氣作為燃料,并采取一系列措施,使得主要大氣污染物——氮氧化物(簡(jiǎn)稱NOx)的排放量降低下來(lái),達(dá)到我國(guó)排放標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

燃?xì)獾偷仩tNOx的生成主要可分為熱力型NOx(Thermal NOx)、快速型NOx(Prompt NOx)和燃料型NOx(Fuel NOx)。

1、由于天然氣中含氮量較低,因此,燃料型NOx不是其主要的控制類型。

2、熱力型NOx是指燃燒用空氣中的N2在高溫下氧化生成NOx。關(guān)于熱力型NOx的生成機(jī)理一般采用捷里道維奇機(jī)理:當(dāng)溫度低于1500℃時(shí),熱力NOx的生成量很少;高于1500℃時(shí),溫度每升高100℃,反應(yīng)速度將增大6~7倍。在實(shí)際燃燒過(guò)程中,由于燃燒室內(nèi)的溫度分布是不均勻的,如果有局部高溫區(qū),則在這些區(qū)域會(huì)生成較多的NOx,它可能會(huì)對(duì)整個(gè)燃燒室內(nèi)的NOx生成起關(guān)鍵性的作用。

3、快速型NOx是在碳?xì)淙剂先紵腋蝗剂系那闆r下,反應(yīng)區(qū)快速生成NOx。在實(shí)際的燃燒過(guò)程中各種因素是單獨(dú)變化的,許多參數(shù)均處于不斷的變化中,即使是簡(jiǎn)單的氣體燃料的燃燒,也要經(jīng)歷燃料和空氣相混合,燃燒產(chǎn)生煙氣,直到離開爐膛。爐膛的溫度、燃料和空氣的混合程度、煙氣在爐內(nèi)停留時(shí)間等這些對(duì)NOx排放有較大影響的參數(shù)均處于不斷的變化之中。
      

燃料和空氣混合物進(jìn)入爐膛后,由于受到周圍高溫?zé)煔獾膶?duì)流和輻射加熱,混合物氣流溫度很快上升。當(dāng)達(dá)到著火溫度時(shí),燃料開始燃燒,這時(shí)溫度急劇上升到近于絕熱溫度水平。同時(shí),由于煙氣與周圍介質(zhì)間的對(duì)流和輻射換熱,溫度逐漸降低,直到與周圍介質(zhì)溫度相同,也即煙氣邊冷卻邊流過(guò)整個(gè)爐膛。由此可見,爐內(nèi)的火焰溫度分布實(shí)際上是不均勻的。通常,離燃燒器出口一定距離處的溫度較高,在其前后的溫度都較低,即存在局部高溫區(qū)。由于該區(qū)的溫度要比爐內(nèi)平均溫度水平高得多,因此它對(duì)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(nèi)平均溫度外,還必須設(shè)法使?fàn)t內(nèi)溫度分布均勻,避免局部高溫。

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