一(yi)、氮(dan)氧化物(wu)的環(huan)境(jing)污(wu)染

氮(dan)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)是氮(dan)元(yuan)素與氧元(yuan)素結合后產生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)化(hua)(hua)(hua)(hua)合物(wu)(wu)，包括(kuo)N2O、NO、NO2等，除二氧化(hua)(hua)(hua)(hua)氮(dan)之外(wai)(wai)，其(qi)余的(de)(de)(de)(de)氮(dan)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)都非常不穩(wen)定，在光熱環境下會發(fa)生(sheng)(sheng)相互轉化(hua)(hua)(hua)(hua)。氮(dan)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)或多或少都具備一定的(de)(de)(de)(de)毒性，不僅會危害人(ren)(ren)體(ti)健康，對于(yu)環境也(ye)有著非常嚴重的(de)(de)(de)(de)污染和影(ying)響。首先，氮(dan)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)會吸收大(da)氣層(ceng)中的(de)(de)(de)(de)紫(zi)外(wai)(wai)光和可見光，與某些(xie)碳(tan)氫化(hua)(hua)(hua)(hua)合物(wu)(wu)反應后，生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)臭氧、烷基(ji)以及硝基(ji)化(hua)(hua)(hua)(hua)合物(wu)(wu)等，這些(xie)生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)物(wu)(wu)混(hun)合在一起，呈(cheng)現出(chu)煙霧(wu)的(de)(de)(de)(de)形態，被稱為光化(hua)(hua)(hua)(hua)學煙霧(wu)。這種煙霧(wu)會刺(ci)激人(ren)(ren)的(de)(de)(de)(de)眼(yan)睛，影(ying)響植物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)正常生(sheng)(sheng)長，還會導(dao)(dao)致(zhi)大(da)氣能見度的(de)(de)(de)(de)下降，給社會生(sheng)(sheng)產以及人(ren)(ren)們的(de)(de)(de)(de)日(ri)常生(sheng)(sheng)活帶來不便。其(qi)次，氮(dan)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)會與空(kong)氣中的(de)(de)(de)(de)水分(fen)(fen)發(fa)生(sheng)(sheng)反應，生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)硝酸(suan)(suan)和亞硝酸(suan)(suan)，這是酸(suan)(suan)雨(yu)的(de)(de)(de)(de)主(zhu)要成(cheng)(cheng)分(fen)(fen)，酸(suan)(suan)雨(yu)不僅會嚴重影(ying)響作(zuo)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)生(sheng)(sheng)長，還會腐蝕建筑(zhu)，威脅人(ren)(ren)們的(de)(de)(de)(de)身體(ti)健康。然(ran)后，氮(dan)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)會導(dao)(dao)致(zhi)臭氧的(de)(de)(de)(de)減少，削弱其(qi)對于(yu)紫(zi)外(wai)(wai)線的(de)(de)(de)(de)防護作(zuo)用(yong)，從而引發(fa)各種各樣的(de)(de)(de)(de)環境問題。因此，對廢(fei)氣中氮(dan)氧化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)含量進(jin)行有效(xiao)控制(zhi)，是非常必(bi)要的(de)(de)(de)(de)[1]。

二、控(kong)制氮氧(yang)化物的技術(shu)分類

對于燃煤鍋爐氮氧化物(wu)排放的(de)控制技術(shu)，可以(yi)分為以(yi)下幾種不(bu)同(tong)的(de)類型：

1、燃燒后控制技術

燃燒后(hou)控(kong)制技(ji)(ji)術(shu)主(zhu)要(yao)是(shi)對(dui)煤炭燃燒后(hou)產生的(de)(de)煙(yan)氣進行處理，即煙(yan)氣脫硝(xiao)技(ji)(ji)術(shu)，或(huo)者也(ye)可以說(shuo)是(shi)煙(yan)氣氮(dan)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)凈化(hua)(hua)(hua)技(ji)(ji)術(shu)，其基本原理是(shi)利(li)(li)用(yong)非(fei)燃燒的(de)(de)方法，將(jiang)煙(yan)氣中的(de)(de)氮(dan)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)還(huan)(huan)原為(wei)(wei)氮(dan)氣，從而(er)降低其排放量(liang)。根據反應(ying)介(jie)質的(de)(de)不(bu)同，燃燒后(hou)控(kong)制技(ji)(ji)術(shu)的(de)(de)類(lei)型(xing)是(shi)多種多樣(yang)的(de)(de)，這(zhe)里主(zhu)要(yao)對(dui)微生物(wu)(wu)法進行討論。考慮到氮(dan)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)屬于(yu)一種不(bu)含碳(tan)源(yuan)的(de)(de)無機物(wu)(wu)，可以利(li)(li)用(yong)脫氮(dan)菌(jun)，在具(ju)備外(wai)加(jia)碳(tan)源(yuan)的(de)(de)情況下，將(jiang)氮(dan)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)作為(wei)(wei)氮(dan)源(yuan)，利(li)(li)用(yong)還(huan)(huan)原反應(ying)，將(jiang)其還(huan)(huan)原為(wei)(wei)氮(dan)氣，同時使得(de)脫氮(dan)菌(jun)得(de)到繁(fan)殖。在實際應(ying)用(yong)中，廢(fei)氣中的(de)(de)氮(dan)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)(wu)先是(shi)溶于(yu)水，然后(hou)被(bei)微生物(wu)(wu)還(huan)(huan)原，在這(zhe)個過程中，可以加(jia)入有機物(wu)(wu)作為(wei)(wei)電子供體，通過氧(yang)化(hua)(hua)(hua)提供相應(ying)的(de)(de)能量(liang)。

2、燃燒中控制技術

燃(ran)燒中(zhong)控制主要(yao)是(shi)(shi)指低(di)(di)氮氧(yang)(yang)化(hua)物燃(ran)燒技(ji)術(shu)(shu)，通過對鍋爐(lu)(lu)燃(ran)燒措施的(de)(de)(de)(de)改進以及對燃(ran)燒要(yao)素(su)的(de)(de)(de)(de)調整，減(jian)少(shao)氮氧(yang)(yang)化(hua)物的(de)(de)(de)(de)排(pai)放。該技(ji)術(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)特(te)點是(shi)(shi)工藝相對成(cheng)熟，而且成(cheng)本投入低(di)(di)，維(wei)護費用低(di)(di)。現(xian)階段(duan)，低(di)(di)氮氧(yang)(yang)化(hua)物燃(ran)燒技(ji)術(shu)(shu)主要(yao)是(shi)(shi)通過燃(ran)料的(de)(de)(de)(de)分(fen)級(ji)輸送(song)，將(jiang)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)與燃(ran)料分(fen)級(ji)送(song)入到(dao)鍋爐(lu)(lu)中(zhong)，在鍋爐(lu)(lu)內形成(cheng)三個不(bu)同(tong)的(de)(de)(de)(de)區(qu)域，分(fen)別為一次區(qu)、還(huan)原區(qu)以及燃(ran)盡區(qu)，與相應(ying)的(de)(de)(de)(de)技(ji)術(shu)(shu)手(shou)段(duan)結合，能夠(gou)減(jian)少(shao)80%的(de)(de)(de)(de)氮氧(yang)(yang)化(hua)物排(pai)放。這里以全氧(yang)(yang)燃(ran)燒技(ji)術(shu)(shu)為例(li)進行分(fen)析，該技(ji)術(shu)(shu)是(shi)(shi)以純(chun)氧(yang)(yang)代替空(kong)(kong)氣(qi)(qi)，由(you)于(yu)沒有(you)(you)了氮氣(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)存(cun)在，能夠(gou)減(jian)少(shao)氮氧(yang)(yang)化(hua)物的(de)(de)(de)(de)生成(cheng)，煙氣(qi)(qi)量大大減(jian)少(shao)，而且煙氣(qi)(qi)帶來的(de)(de)(de)(de)熱(re)能損失也(ye)可以得到(dao)顯(xian)著降(jiang)低(di)(di)，節(jie)能效果顯(xian)著。而以純(chun)氧(yang)(yang)代替空(kong)(kong)氣(qi)(qi)之后，不(bu)需要(yao)設(she)置(zhi)空(kong)(kong)氣(qi)(qi)供給系統，鼓(gu)風機、換熱(re)器以及熱(re)風管道等設(she)備也(ye)不(bu)再需要(yao)，能夠(gou)有(you)(you)效降(jiang)低(di)(di)鍋爐(lu)(lu)運行的(de)(de)(de)(de)成(cheng)本。

3、再燃技術

再燃(ran)技術主要(yao)是對燃(ran)煤(mei)鍋爐(lu)進行(xing)改造(zao)，在(zai)爐(lu)膛內(nei)設置還原區段，實現對氮(dan)氧化(hua)(hua)物生(sheng)成量的有效控制(zhi)。改造(zao)后的鍋爐(lu)爐(lu)膛可以分為主燃(ran)區、再燃(ran)區和燃(ran)盡區，通過二次燃(ran)燒的方式，不僅能夠減少氮(dan)氧化(hua)(hua)物的排放(fang)，而且(qie)可以對熱(re)量進行(xing)充(chong)分利用(yong)，成本低廉，脫硝效果(guo)也較好，因此在(zai)燃(ran)煤(mei)鍋爐(lu)氮(dan)氧化(hua)(hua)物控制(zhi)中有著廣泛的應用(yong)，并且(qie)得(de)到了政(zheng)府部門(men)的支持。

4、煙氣循環

煙氣(qi)(qi)再循(xun)環(huan)同樣是降低氮氧(yang)化物(wu)含(han)量(liang)的重(zhong)要(yao)(yao)技術措施(shi)，其基(ji)本原理(li)，是在鍋(guo)(guo)(guo)爐(lu)空(kong)氣(qi)(qi)預熱器前，抽取一部分低溫煙氣(qi)(qi)，直接送入(ru)到(dao)鍋(guo)(guo)(guo)爐(lu)內，或(huo)者(zhe)與一次風、二次風混合后(hou)送入(ru)到(dao)鍋(guo)(guo)(guo)爐(lu)內，降低燃燒溫度(du)和(he)氧(yang)氣(qi)(qi)濃度(du)，從而(er)起到(dao)降低氮氧(yang)化物(wu)含(han)量(liang)的效(xiao)果。不過(guo)，煙氣(qi)(qi)循(xun)環(huan)技術需(xu)要(yao)(yao)對(dui)現有的鍋(guo)(guo)(guo)爐(lu)設備進(jin)行改造，成本相(xiang)對(dui)較高，而(er)且(qie)需(xu)要(yao)(yao)在進(jin)行安全性與經濟性的比(bi)較后(hou)，才能夠決定(ding)是否(fou)實施(shi)。

5、停用燃燒器

可(ke)以(yi)將現有的(de)(de)(de)燃燒器(qi)更換為低氮(dan)(dan)(dan)燃燒器(qi)。氮(dan)(dan)(dan)氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)生(sheng)成與(yu)溫(wen)度(du)有密切(qie)的(de)(de)(de)關系，一(yi)般(ban)火(huo)焰溫(wen)度(du)越高(gao)，氮(dan)(dan)(dan)氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)生(sheng)成越多，反之(zhi)亦然，這也是(shi)流化(hua)(hua)床爐綠(lv)色環(huan)保(bao)的(de)(de)(de)原因之(zhi)一(yi)。低氮(dan)(dan)(dan)燃燒器(qi)一(yi)般(ban)把一(yi)次風分成濃淡兩股，濃相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)在(zai)內，更靠近(jin)(jin)火(huo)焰中心；淡相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)在(zai)外，貼近(jin)(jin)水冷(leng)壁。濃相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)在(zai)內著火(huo)時，火(huo)焰溫(wen)度(du)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)對(dui)較(jiao)高(gao)，但(dan)是(shi)氧(yang)氣比(bi)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)對(dui)較(jiao)少，故(gu)生(sheng)成的(de)(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)幾率相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)對(dui)減少；淡相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)在(zai)外，氧(yang)氣比(bi)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)對(dui)較(jiao)大，但(dan)由于距火(huo)焰高(gao)溫(wen)區域較(jiao)遠，溫(wen)度(du)相(xiang)(xiang)(xiang)(xiang)對(dui)較(jiao)低，故(gu)氮(dan)(dan)(dan)氧(yang)化(hua)(hua)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)生(sheng)成也不會很(hen)多。

三、綜合控制技術

對于燃煤鍋爐廢氣中氮氧(yang)化物的綜合治理(li)與(yu)控制，是(shi)當前污染(ran)治理(li)工作(zuo)研(yan)究(jiu)的重點(dian)和熱點(dian)問題，例(li)如，脫(tuo)硫(liu)(liu)脫(tuo)氮一體化技術，能(neng)夠同時(shi)進行煙(yan)氣的脫(tuo)硫(liu)(liu)脫(tuo)氮處理(li)，具有非常顯著的優點(dian)，一是(shi)可以(yi)同時(shi)對煙(yan)氣中的二氧(yang)化硫(liu)(liu)和氮氧(yang)化物進行處理(li)，能(neng)夠縮短工藝流程；二是(shi)工藝簡單(dan)，操作(zuo)方便，成本投(tou)入少，運行費用低，而(er)且不(bu)需要占用更多(duo)的空間；三是(shi)處理(li)后產(chan)生的副產(chan)品(pin)可以(yi)回收利用，不(bu)會產(chan)生二次污染(ran)；四(si)是(shi)能(neng)夠有效滿足當前嚴苛(ke)的污染(ran)排(pai)放要求。

這里主要(yao)對比(bi)較常(chang)見(jian)的(de)催(cui)化(hua)(hua)(hua)氯(lv)化(hua)(hua)(hua)法(fa)(fa)進行(xing)分(fen)析(xi)。這種方法(fa)(fa)是利用(yong)相應的(de)催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)，結合(he)(he)煙氣(qi)中存(cun)在的(de)氧(yang)(yang)(yang)(yang)氣(qi)，對二氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)硫(liu)和(he)(he)氮(dan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)進行(xing)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)吸收。在國(guo)外，德國(guo)的(de)多(duo)(duo)家公司(si)聯(lian)合(he)(he)開發了DeSONOx工(gong)藝(yi)，利用(yong)催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)同時注氨，可(ke)以(yi)(yi)有選擇地脫(tuo)除(chu)氮(dan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)，而(er)由于催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)氯(lv)化(hua)(hua)(hua)作用(yong)，可(ke)以(yi)(yi)將二氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)硫(liu)轉化(hua)(hua)(hua)為三氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)硫(liu)，經回收處理后得(de)到(dao)硫(liu)酸。在反應裝置中，存(cun)在兩種不(bu)(bu)同類型的(de)催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)，上部(bu)為新型分(fen)子篩催(cui)化(hua)(hua)(hua)劑(ji)，主要(yao)用(yong)于脫(tuo)氮(dan)，下(xia)部(bu)則為二氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)氮(dan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)腥化(hua)(hua)(hua)劑(ji)，在氧(yang)(yang)(yang)(yang)氣(qi)含氧(yang)(yang)(yang)(yang)的(de)條件下(xia)，能(neng)夠實現二氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)硫(liu)向(xiang)三氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)硫(liu)的(de)轉化(hua)(hua)(hua)，多(duo)(duo)余的(de)氨可(ke)以(yi)(yi)被氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)為一氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)氮(dan)。實踐證明，上述工(gong)藝(yi)能(neng)夠同時除(chu)去煙氣(qi)中90%的(de)二氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)硫(liu)和(he)(he)氮(dan)氧(yang)(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)物(wu)，而(er)且不(bu)(bu)會產生(sheng)塵(chen)碴和(he)(he)氨污染。除(chu)上述方法(fa)(fa)外，還有諸如等離子體法(fa)(fa)、吸附法(fa)(fa)、電(dian)化(hua)(hua)(hua)學(xue)膜法(fa)(fa)等綜合(he)(he)處理技(ji)術(shu)(shu)，不(bu)(bu)過(guo)受技(ji)術(shu)(shu)條件的(de)限(xian)制，很多(duo)(duo)技(ji)術(shu)(shu)目(mu)前(qian)尚處于試驗階段，并沒有得(de)到(dao)普及和(he)(he)應用(yong)。

四、結束語

總而言之，在當前可持續發展理念不斷深化的背景下，做好燃煤鍋爐煙氣中氮氧化物含量的有效控制，在降低大氣污染，保護生態環境等方面有著非常積極的作用，應該得到相關技術人員的重視。氮氧化物處理標準應滿足《鍋爐廠大氣污染物排放標準》（GB13271-2014）并達到以下排放指標要求：NOx濃度<200 mg/Nm3。在現有的技術條件下，技術人員應該立足燃煤鍋爐的實際情況，在成本允許的前提下，通過燃燒中控制、燃燒后控制、再燃技術、煙氣循環等技術措施，實現對于鍋爐廢氣中氮氧化物含量的有效控制，滿足國家相關污染物排放指標，減少燃煤鍋爐生產中產生的廢氣污染，進而推動經濟的持續健康發展。