導(dǎo)航：安全管理網(wǎng)>> 安全論文>> 化工安全論文>>正文

如何降低焦?fàn)t燃燒廢氣中的NOx

文檔作者：陳曦文檔來(lái)源：沈陽(yáng)煉焦煤氣有限公司		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年05月12日
下載地址：點(diǎn)擊這里	文件大?。?454.46 KB 共1頁(yè)	文檔格式： PDF	下載點(diǎn)數(shù)： 1 點(diǎn)（VIP免費(fèi)）

全屏查看

內(nèi)容預(yù)覽 [文件共1頁(yè)]

本文件共1頁(yè)，如需編輯使用，請(qǐng)下載。

注：預(yù)覽效果可能會(huì)出現(xiàn)部分文字亂碼（如口口口）、內(nèi)容顯示不全等問(wèn)題，下載是正常的。

	文件大?。?54.46 KB 共1頁(yè) 文件格式：PDF 下載點(diǎn)數(shù)：1 點(diǎn)（VIP會(huì)員免費(fèi)）

下一篇：含氯化氫廢氣的處理與回收利用

上一篇：烘爐中廢氣開(kāi)閉器被頂開(kāi)原因分析

文本預(yù)覽

僅提取頁(yè)面文字內(nèi)容，供快速閱讀使用。

2013年12月
如何降低焦?fàn)t燃燒廢氣中的NOx
陳曦（沈陽(yáng)煉焦煤氣有限公司）
摘要： 氮氧化物能通過(guò)一系列復(fù)雜化學(xué)變化形成光化學(xué)煙
霧、酸雨，損害人和動(dòng)物健康，引起土質(zhì)酸化，破壞生態(tài)環(huán)境。燃?xì)?
在焦?fàn)t立火道燃燒時(shí)，會(huì)生成氮氧化物NOx，按其生成的機(jī)理分
有溫度熱力型、碳?xì)淙剂峡焖傩秃秃踅M分燃料型三種。本文介
紹了在焦?fàn)t操作中可采用廢氣循環(huán)、分段加熱、選用含氮量低的
燃?xì)夂徒档突鸬罍囟鹊却胧┙档蚇Ox 的生成量， 并著重介紹對(duì)
于新建的獨(dú)立焦化企業(yè)采用分段加熱與廢氣循環(huán)相結(jié)合的技術(shù)
的優(yōu)越性。
關(guān)鍵詞：氮氧化物（NOx）;廢氣;分段加熱;廢氣循環(huán)
一、NOx 生成機(jī)理
焦?fàn)t煤氣可燃成分達(dá)90％以上，主要是H2、CO 和CH4，含
N2 為3%～7%，燃燒速度快，火焰短而亮，溫度高，輻射能力強(qiáng)。
在燃燒過(guò)程中不可避免地要產(chǎn)生NOx， 生成機(jī)理主要有以下三
種。
1.溫度熱力型NOx
熱力型NOx 源于燃燒過(guò)程空氣中的氮?dú)獗谎趸?。NOx 的生
成由如下一組鏈?zhǔn)椒磻?yīng)來(lái)說(shuō)明， 其中原子氧主要來(lái)源于高溫下
O2 的離解。
由于原子氧和氮分子反應(yīng)需要很大的活化能，只有在燃燒火
焰的下游高溫區(qū)，才能發(fā)生O2的離解，生成NOx，所以燃燒溫度
對(duì)溫度熱力型NOx 生成有決定性的作用。
2.含氮組分燃料型NOx
燃料型NOx是指燃料中的氮在燃燒過(guò)程中經(jīng)過(guò)一系列的氧
化還原反應(yīng)而生成的NOx，控制燃料型NOx 的生成主要是降低
α 值。
焦?fàn)t燃燒廢氣中生成的NOx 基本是溫度熱力型的。
3.碳?xì)淙剂峡焖傩蚇Ox
快速型NOx 主要是由燃燒中間產(chǎn)物HCN 經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜
反應(yīng)而氧化生成?？焖傩蚇Ox 生成速度快，對(duì)溫度的依賴程度較
低。
快速型NOx 是碳?xì)淙剂显诟蝗紬l件下（α<1)快速反應(yīng)生成
的， 其生成條件就是碳?xì)漕?lèi)燃料分解產(chǎn)生較多的活性CHi 自由
基，與氮?dú)夥磻?yīng)生成中間產(chǎn)物HCN。其生成位置為火焰內(nèi)部。
二、控制NOx 生成的措施
1.廢氣循環(huán)
煙氣循環(huán)是目前使用較多的低NOx 燃燒技術(shù)。在空氣預(yù)熱
器前抽取一部分低溫?zé)煔庵苯铀腿霠t膛，或者滲入一次風(fēng)或二次
風(fēng)中。因煙氣的吸熱和對(duì)氧氣的稀釋作用會(huì)降低燃燒速度和爐內(nèi)
溫度，故抑制了熱力型NOx 的生成。煙氣循環(huán)法特別適用于含氮
量低的燃料。經(jīng)驗(yàn)表明，煙氣再循環(huán)量一般控制在10％-20%，若
超過(guò)30％，則會(huì)降低燃燒效率，降氮效果最高達(dá)25%。如采用廢
氣循環(huán)技術(shù)的焦?fàn)t，當(dāng)立火道溫度高于1350℃，用焦?fàn)t煤氣加熱
時(shí)的NOx 生成量以NO2 計(jì)由1300mg/m3 下降至800mg/m3
以下。
2.分段加熱
分段加熱一般是只用空氣分段，或空氣和貧煤氣分段供給加
熱。據(jù)報(bào)導(dǎo)，德國(guó)Dilingern 廠的6.25m 搗固焦?fàn)t，分三段供空氣
和貧煤氣，火道溫度1350℃（未加校正值），基本用貧煤氣加熱，1
周左右短時(shí)換用1 次焦?fàn)t煤氣加熱， 其N(xiāo)Ox 月平均為290～
310mg/m3，無(wú)廢氣循環(huán)。Dilingern 廠的生產(chǎn)實(shí)踐說(shuō)明，在無(wú)廢氣
循環(huán)的條件下，采用分段加熱技術(shù)，在很大的程度上可以實(shí)現(xiàn)我
們需要的結(jié)果，也就是我們?yōu)榱谁h(huán)保采取的相關(guān)措施，從而降低
NOx 濃度的。
3.選用含氮量低的燃?xì)?
根據(jù)含氮組分燃料型NOx 生成機(jī)理可以得出， 選用含氮量
低的燃?xì)?，選擇焦?fàn)t煤氣脫硫脫氰效率高的工藝，可以有效地控
制此類(lèi)型的NOx 生成。
4.降低火道溫度
降低火道溫度，從而降低NOx 濃度。資料表明，焦?fàn)t加熱燃
燒廢氣中NOx 濃度與焦?fàn)t立火道溫度有關(guān)。當(dāng)火道溫度1200～
1250℃時(shí)， 焦?fàn)t廢氣中NOx 濃度不明顯， 溫度高于1300℃時(shí)，
NOx 明顯增加。當(dāng)火道溫度由1300℃升至1350℃時(shí)， 溫度±
10℃,則以NO2計(jì)的NOx±30mg/m3左右。
三、分段加熱與廢氣循環(huán)相結(jié)合
2012 年10 月1 日實(shí)施的《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》
（GB 16171-2012）對(duì)氮氧化物排放提出了嚴(yán)格的要求，對(duì)于已經(jīng)
建成的、投產(chǎn)使用的焦?fàn)t，無(wú)法改造成分段加熱的形式，只能通過(guò)
降低火道溫度，降低加熱煤氣含氮量、調(diào)整空氣過(guò)剩系數(shù)等措施
調(diào)節(jié)，對(duì)于單一使用焦?fàn)t煤氣加熱的焦?fàn)t，煙道廢氣很難持續(xù)穩(wěn)
定達(dá)到800mg/m3 以下，而使用高爐煤氣加熱的焦?fàn)t，煙道廢氣
中NOx 含量會(huì)明顯低于焦?fàn)t煤氣加熱的焦?fàn)t。
通過(guò)分析，新建焦?fàn)t采用廢氣循環(huán)與分段加熱相結(jié)合措施，燃燒
室采用廢氣循環(huán)與分段加熱的結(jié)構(gòu)， 用貧煤氣和空氣分段供給，
一般對(duì)炭化室高7m 和7m 以上的焦?fàn)t分三段供氣， 使α 在
0.7～0.8 之間。由于分段供空氣，焦?fàn)t煤氣加熱時(shí)，使燃燒過(guò)程
基本上在供氧不足的條件下進(jìn)行，以降低燃燒溫度，使溫度熱力
型NOx 顯著降低。另外，對(duì)含氮組分燃料型NOx，由于燃燒過(guò)程
中O2 不足，降低了NOx 的轉(zhuǎn)化率，從而實(shí)現(xiàn)了降低焦?fàn)t燃燒廢
氣中氮氧化物濃度的目的。同時(shí)加大廢氣循環(huán)量，可充分發(fā)揮其
兩者措施的疊加效果， 有效降低焦?fàn)t煙道廢氣中氮氧化物含量。
實(shí)驗(yàn)表明，用分段加熱與廢氣循環(huán)相結(jié)合，當(dāng)廢氣循環(huán)量為43%
時(shí)，燃燒廢氣中NOx 濃度為313mg/m3。而將廢氣循環(huán)量由43%
降至12%時(shí)，則NOx 濃度上升為520mg/m3。
四、分段加熱與廢氣循環(huán)相結(jié)合措施的應(yīng)用
在我們的研究中可以發(fā)現(xiàn)， 在我們實(shí)踐中加熱空氣中摻混
30%煙道廢氣，這在很大程度上直接降低了α 值，與此同時(shí)我們
發(fā)現(xiàn)增加了氣體流量， 減少了上升氣流在燃燒高溫區(qū)的停留時(shí)
間，這一結(jié)果的發(fā)現(xiàn)具體有現(xiàn)實(shí)的意義。用焦?fàn)t煤氣之所以廢氣
中NOx 濃度高，是由于1.焦?fàn)t煤氣燃燒時(shí)燃燒溫度高，溫度熱
力型NOx 量增加；（2） 焦?fàn)t煤氣中有含氮組分以及CH4 和
CmHn 等，在燃燒過(guò)程中這些組分都會(huì)增加廢氣中的NOx 生成
量。這就是我們?cè)趯?shí)踐中對(duì)于如何降低其效值，很有實(shí)踐的操作
意義，可以在我們省的實(shí)踐中予以實(shí)施。
結(jié)論與建議
焦?fàn)t煤氣燃燒產(chǎn)生的氮氧化物主要為溫度熱力型， 因此，實(shí)
現(xiàn)焦?fàn)t煤氣低氮氧化物燃燒可以采用的技術(shù)主要有： 廢氣循環(huán)、
分段加熱、選用含氮量低的燃?xì)夂徒档突鸬罍囟鹊龋谛陆ń範(fàn)t
設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)和工藝方面建議采用分段加熱與廢氣循環(huán)相結(jié)合的技
術(shù)。
1

網(wǎng)友評(píng)論 more

化工安全論文最新內(nèi)容

03-11