NOx生成(cheng)機理(li)主要有燃料(liao)型(xing)(xing)、熱力型(xing)(xing)及快速型(xing)(xing)三種。燃料(liao)型(xing)(xing)NOx約占(zhan)總NOx的80-90%；其次是熱力型(xing)(xing)，主要是由于(yu)爐內局(ju)部高溫(wen)造成(cheng)，也可(ke)采(cai)用適(shi)當措(cuo)施(shi)加時控(kong)制；快速型(xing)(xing)NOx生成(cheng)量(liang)很少(shao)。

（1）燃料型(xing)NOx

燃(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)型NOx是由(you)化(hua)(hua)學(xue)地(di)結(jie)(jie)合(he)在燃(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)雜環氮(dan)(dan)(dan)(dan)化(hua)(hua)物熱分解，并與氧(yang)化(hua)(hua)合(he)而生成(cheng)的(de)(de)(de)NOx，其生成(cheng)量(liang)與燃(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)中(zhong)(zhong)氮(dan)(dan)(dan)(dan)的(de)(de)(de)含(han)量(liang)有很大關系，當燃(ran)(ran)燒中(zhong)(zhong)氮(dan)(dan)(dan)(dan)的(de)(de)(de)含(han)量(liang)超(chao)過0.1％時，結(jie)(jie)合(he)在燃(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)的(de)(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)(dan)轉化(hua)(hua)為NOx的(de)(de)(de)量(liang)占主(zhu)要地(di)位，如煤的(de)(de)(de)含(han)氮(dan)(dan)(dan)(dan)量(liang)一般(ban)為0.5～2.5％；燃(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)NOx的(de)(de)(de)形(xing)(xing)成(cheng)可(ke)占生成(cheng)總量(liang)的(de)(de)(de)60％以上，燃(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)氮(dan)(dan)(dan)(dan)轉化(hua)(hua)為NOx量(liang)主(zhu)要取(qu)決于空(kong)氣過剩(sheng)系數(shu)，空(kong)氣過剩(sheng)系數(shu)降低，NOx的(de)(de)(de)生成(cheng)量(liang)也降低，這是因(yin)為在缺氧(yang)狀態下，燃(ran)(ran)料(liao)(liao)(liao)中(zhong)(zhong)揮發(fa)出來的(de)(de)(de)氮(dan)(dan)(dan)(dan)與碳、氫競(jing)爭不足的(de)(de)(de)氧(yang)，由(you)于氮(dan)(dan)(dan)(dan)缺乏競(jing)爭能力，而減少了NOx的(de)(de)(de)形(xing)(xing)成(cheng)。

（2）熱力(li)型NOx

熱力(li)型NOx的(de)生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)機理是高(gao)(gao)溫下(xia)空氣的(de)N2氧化(hua)形成(cheng)(cheng)(cheng)NO，其主成(cheng)(cheng)(cheng)速度與燃(ran)燒溫度有(you)很大(da)關系，當燃(ran)燒溫度低(di)于(yu)1400℃時(shi)熱力(li)NOx生(sheng)(sheng)成(cheng)(cheng)(cheng)速度較慢(man)，當溫度高(gao)(gao)于(yu)1400℃反應明顯加快，根據阿累尼烏斯定律，反應速度按指數規律增加。

這說(shuo)明(ming)，在實際爐(lu)內(nei)溫(wen)度分別不均勻(yun)的(de)情況下，局部高溫(wen)的(de)地方會(hui)生成(cheng)很多的(de)NOx，并會(hui)對整(zheng)個(ge)爐(lu)內(nei)的(de)NOx生成(cheng)量起決定(ding)性影(ying)響。熱力NOx的(de)生成(cheng)量則與空(kong)氣過剩系數有很大關系，氧濃(nong)度增(zeng)加，NOx生成(cheng)量也增(zeng)加。

當出現(xian)15％的(de)(de)過量(liang)(liang)空氣時(shi)，NOx生成(cheng)量(liang)(liang)達到最大，當過量(liang)(liang)空氣超過15％時(shi)，由于(yu)燃(ran)料被稀釋(shi)，燃(ran)燒(shao)溫度(du)下降，反(fan)而會導致NOx生成(cheng)減少。熱(re)力NOx的(de)(de)生成(cheng)還與(yu)煙氣在(zai)高溫區(qu)的(de)(de)停留(liu)時(shi)間有關，停留(liu)時(shi)間越長，NOx越多，這是因為在(zai)爐(lu)膛燃(ran)燒(shao)溫度(du)下，NOx的(de)(de)生成(cheng)反(fan)應還未達到平衡(heng)，因而NOx的(de)(de)生成(cheng)量(liang)(liang)將(jiang)隨煙氣在(zai)高溫區(qu)的(de)(de)停留(liu)時(shi)間增(zeng)(zeng)長而增(zeng)(zeng)加。

（3）快速(su)型NOx

快(kuai)速NOx是(shi)1971年Fenimore根(gen)據碳氫(qing)燃料(liao)(liao)預(yu)混火焰(yan)的(de)軸向NOx分(fen)布實(shi)驗結(jie)果(guo)提(ti)出的(de)，是(shi)燃料(liao)(liao)在(zai)燃燒(shao)過程(cheng)中(zhong)(zhong)碳氫(qing)化(hua)合物分(fen)解(jie)的(de)中(zhong)(zhong)間產物N2反應(ying)(ying)生(sheng)成(cheng)(cheng)的(de)氮(dan)氧化(hua)合物，其生(sheng)成(cheng)(cheng)速度(du)極快(kuai)，主要(yao)(yao)在(zai)火焰(yan)面(mian)上形成(cheng)(cheng)，且(qie)生(sheng)成(cheng)(cheng)量較小，一(yi)般(ban)在(zai)5％以(yi)下，其主要(yao)(yao)反應(ying)(ying)如下：在(zai)溫度(du)低于(yu)2000K（1727℃）時，NOx主成(cheng)(cheng)主要(yao)(yao)通過CH-N2反應(ying)(ying)，在(zai)不(bu)含氮(dan)的(de)碳氫(qing)燃料(liao)(liao)低溫燃燒(shao)時，需(xu)重點(dian)考慮快(kuai)速NOx的(de)生(sheng)成(cheng)(cheng)。

在煙(yan)氣凈化(hua)(hua)技(ji)(ji)(ji)術上控(kong)制NOx排(pai)放，目前主(zhu)要方(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)有選(xuan)擇性(xing)非催化(hua)(hua)還(huan)原SNCR、選(xuan)擇性(xing)催化(hua)(hua)還(huan)原SCR、低氮燃燒技(ji)(ji)(ji)術和(he)電子束照射法(fa)(fa)(fa)(fa)、臭氧氧化(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)(fa)、吸(xi)附法(fa)(fa)(fa)(fa)、氧化(hua)(hua)吸(xi)收法(fa)(fa)(fa)(fa)等。其中，SNCR、SCR，低氮燃燒，臭氧氧化(hua)(hua)法(fa)(fa)(fa)(fa)等技(ji)(ji)(ji)術已商(shang)業化(hua)(hua)。

煙氣脫硝主要工藝(yi)明細表

煙氣(qi)脫硝技術繁多，對于脫硝工藝的選擇，一般遵循以下一個原則：

(1) NOx排(pai)(pai)放(fang)濃(nong)度、排(pai)(pai)放(fang)量(liang)均能(neng)滿足(zu)國家、當地有關部門的環保排(pai)(pai)放(fang)標準(zhun)要求。

(2) 技術成熟(shu)，運行可靠，有良好的運行業績。

(3) 脫硝劑有可靠(kao)穩定的來源，貯存輸送方便(bian)、安全，質優(you)價(jia)廉。

(4) 能源消耗(hao)少(shao)，資源消耗(hao)少(shao)，運行費用低。

(5) 脫硝過程不對環(huan)境產生二次污染。

(6) 工藝系統(tong)對煤種適應性(xing)強，能夠適應燃煤含氮量(liang)在一(yi)定范(fan)圍內的變化(hua)。

(7) 脫硝裝(zhuang)置工藝簡單，布置合理，占地面積(ji)小，對電廠原(yuan)有(you)各系統影響小。

(8) 脫硝的主(zhu)要裝置和設備為國(guo)產化或能逐步(bu)實現國(guo)產化。

SCR在(zai)煙(yan)氣脫硝工藝中(zhong)的應用示意圖

電子束(shu)法、吸附(fu)法、在國(guo)內的應用業績很少，SNCR、SCR和低氮燃燒，目前國(guo)內主流的電廠應用較多的脫(tuo)硝(xiao)(xiao)方法，國(guo)內多個(ge)地市禁止新上(shang)經實踐檢驗效果不滿(man)足要(yao)求的臭氧氧化(hua)脫(tuo)硝(xiao)(xiao)、氧化(hua)法技術設(she)施。已采用臭氧氧化(hua)技術脫(tuo)硝(xiao)(xiao)的，應于2020年11月1日前逐(zhu)步(bu)完成脫(tuo)硝(xiao)(xiao)技術改(gai)造，以滿(man)足排放要(yao)求。

SNCR、SCR、臭氧氧化法和低氮燃燒對(dui)比

SNCR脫(tuo)硝(xiao)系統簡單，動改(gai)量少(shao)，但脫(tuo)硝(xiao)效率較低，且對反應溫度要求較高(gao)，難以適(shi)應鍋(guo)爐(lu)負荷變化，對于煤粉(fen)鍋(guo)爐(lu)脫(tuo)硝(xiao)效率很難保(bao)證(zheng)，難以保(bao)證(zheng)達標排放。

臭(chou)氧(yang)(yang)氧(yang)(yang)化(hua)法利用臭(chou)氧(yang)(yang)發生器產(chan)生臭(chou)氧(yang)(yang)將NO氧(yang)(yang)化(hua)為高(gao)價態的(de)氮(dan)氧(yang)(yang)化(hua)物后，需要進一步地吸(xi)收。再通過吸(xi)收劑或者水進行脫(tuo)除NO。采(cai)用臭(chou)氧(yang)(yang)脫(tuo)硝(xiao)技術可得到較高(gao)的(de)NOX脫(tuo)除率(lv)，典(dian)型的(de)脫(tuo)除范圍為50%～90%。但是，會造成環(huan)境污(wu)染，各地開始禁止使用臭(chou)氧(yang)(yang)氧(yang)(yang)化(hua)法。

SCR投資和運行費用較高；需要對鍋爐尾部受熱面做一定改造，增加引風機壓頭1000Pa左右，對鍋爐運行的影響大，動改量大，改造難度大，系統復雜；除脫硝劑運行耗費外，還需考慮催化劑更換費用。但其技術成熟，脫硝效率高，最高可達95%，目前大多數大型煤粉發電鍋爐、玻璃窯爐、各種工業窯爐均采用SCR脫硝。
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