最近,在網(wǎng)上看了一條新聞一家企業(yè)燃燒生物質(zhì)鍋爐氮氧化物超標(biāo)罰款10多萬元,是什么原因造成氮氧化物超標(biāo)。
氮氧化物及硫化物的生成分析
1硫化物的排放。生物質(zhì)燃料所含S的成分相當(dāng)?shù)汀R虼耍?/span>SOX的測定所測定的基本為CO的排放量。而CO的生成過程主要就是在燃料處于還原性氛圍下,原來的燃料燃燒的化學(xué)式:C+02→CO2,變?yōu)榱耍?/span>CO2+C→CO。
因此,控制SOX排放指標(biāo)主要是保證燃料中的C可以與充足的氧氣進(jìn)行反應(yīng),確保生成的CO2無法在還原性的氣氛下被還原為CO,從而導(dǎo)致SOX排放指標(biāo)升高
2氮氧化物的排放。以燃料燃燒過程可分為3大類:熱力型、燃料型、快速型。由于條件限制,生物質(zhì)鍋爐的NOX為燃料型。
燃料型:燃料型NOX一般在600℃-800℃時生成,主要決定于燃料中含N量,在NOX排放總量中,燃料型NOX生產(chǎn)量約占60%-80%,以此來分析:
燃料中的N被氧化首先生成NO,化學(xué)反應(yīng)為:N+O2→NO;NO+O2→NO2
由該反應(yīng)式可知,在生成NO2前,燃料中N首先被氧化為NO,NO的性質(zhì)極不穩(wěn)定,在還原性氣氛下容易被還原成N2,在氧化性氣氛下極易被還原成NO2,而N2和NO2是非常穩(wěn)定的。因此,在控制燃料型NOX排放時,主要是保證燃料在著火區(qū)域為還原性氣氛,在燃料中N被氧化為NO時,NO及時被還原成穩(wěn)定的N2,NOX的排量將會降低。
3對氮氧化物及硫化物的控制經(jīng)驗
生電公司的循環(huán)流化床鍋爐采用二段式送風(fēng),運行中,一次風(fēng)有布風(fēng)板進(jìn)入爐膛后起流化作用及提供燃料著火所需部分氧量,二次風(fēng)在給料口提供播料風(fēng)、輸送風(fēng)及燃料燃燒燃盡所需的氧量。
因生物質(zhì)燃料的特性,燃料長期穩(wěn)定供給。導(dǎo)致鍋爐負(fù)荷變動劇烈,現(xiàn)將給料導(dǎo)致的燃燒變化分為以下兩大類:
?。?/span>1)給料不足。由于燃料的流動性差及水分高導(dǎo)致的爐膛正壓,時常引起堵料故障。此時,如果保持同樣的風(fēng)量不變,一次風(fēng)量相對此時的燃料量偏大,從而導(dǎo)致密相區(qū)出現(xiàn)氧化性氛圍,使得NOX的生成增大,環(huán)保參數(shù)上升。
(2)給料過多。過多的給料,導(dǎo)致床溫下降及爐膛正壓。此時,燃料的燃燒狀況將會變差,燃料無法在密相區(qū)全部著火。由于此時的已著火燃料相對于正常運行的較少,如果保持風(fēng)量不變,一次風(fēng)量相對此時燃料量偏大,密相區(qū)呈現(xiàn)氧化性氛圍,使得NOX生成量增加。同時,過多的燃料進(jìn)入爐膛,同樣的總風(fēng)量無法滿足燃料的燃燒,將造成爐膛后半段的呈現(xiàn)還原性氛圍,從而生成更多的CO,導(dǎo)致SOX的排放上升。
以上分析可知,減少NOX需要還原性氛圍,減少SOX需要氧化性氛圍。而SOX的指標(biāo)主要由CO所影響,因此調(diào)整如下:
?。?/span>1)調(diào)整一次風(fēng)量,保證布風(fēng)板與二次風(fēng)之間的密相區(qū)為還原性氛圍,在燃料著火階段,燃料中的N被氧化為NO時,保證密相區(qū)的還原性氛圍,NO及時還原為N2,可有效降低NOX的排放。
?。?/span>2)由于密相區(qū)的還原性氛圍,導(dǎo)致該區(qū)域產(chǎn)生較多的CO,因此可在二次風(fēng)管道以上,適當(dāng)添加二次風(fēng)量,制造氧化氛圍,生成CO2,減少SOX的排放指標(biāo)。
(3)在適當(dāng)?shù)臅r候調(diào)整給料量,避免燃料的劇烈變化影響鍋爐燃燒工況。
綜上所述:生物質(zhì)鍋爐在運行中風(fēng)量的調(diào)節(jié)、穩(wěn)定給料非常重要
適當(dāng)調(diào)整一次風(fēng)量及二次風(fēng)量,測定NOX排放濃度、SOX排放濃度,使生物質(zhì)鍋爐在運行中NOX排放濃度、SOX排放濃度達(dá)到環(huán)保要求。給料一定要穩(wěn)定。生物質(zhì)燃料給料忽多忽少,造成供風(fēng)風(fēng)和燃料之間配比不好,也是造成排煙不達(dá)標(biāo)的因素。
