燃烧产生氮氧化物的原因
燃烧过程中氮氧化物的生成机理
燃烧过程中氮氧化物的生成机理一、本文概述氮氧化物（NOx）是燃烧过程中产生的一类重要污染物，对人类健康和环境质量构成了严重威胁。
本文旨在深入探讨燃烧过程中氮氧化物的生成机理，为有效控制其排放提供理论基础。
文章首先概述了氮氧化物的主要来源和危害，然后详细介绍了燃烧过程中氮氧化物的生成途径，包括热力型NOx、快速型NOx和燃料型NOx的生成过程。
接着，文章分析了影响氮氧化物生成的主要因素，如燃烧温度、氧气浓度、燃料种类等。
在此基础上，文章探讨了降低氮氧化物排放的技术措施，如低氮燃烧技术、烟气脱硝技术等。
文章对氮氧化物生成机理的未来研究方向进行了展望，旨在为燃烧过程氮氧化物减排技术的研发和应用提供有益参考。
二、氮氧化物的生成途径氮氧化物的生成主要发生在高温、富氧的燃烧环境中，其生成途径主要分为三种：热力型NOx、快速型NOx和燃料型NOx。
热力型NOx：在高温条件下，空气中的氮气与氧气直接发生反应，生成NO，这是热力型NOx的主要生成方式。
这种反应通常在燃烧区域的温度高于1500℃时发生，且随着温度的升高，NO的生成速率会显著增加。
快速型NOx：快速型NOx主要在碳氢燃料浓度较高的区域生成，其中燃料中的碳氢化合物与氮气、氧气以及羟基自由基（OH）等发生反应，生成NO。
这种反应方式在火焰前锋的富燃料区域中特别显著，因为这里的碳氢化合物浓度最高。
燃料型NOx：燃料型NOx的生成与燃料中的氮元素有关。
在燃烧过程中，燃料中的氮元素首先被氧化为氨（NH3）和氰化氢（HCN）等中间产物，这些中间产物再进一步与氧气反应生成NO和NO2。
燃料型NOx的生成量取决于燃料的种类和燃烧条件，如火焰温度、氧气浓度以及燃料与氧气的混合程度等。
在燃烧过程中，这三种NOx生成途径可能同时发生，但在不同的燃烧条件和燃料类型下，它们对总NOx生成量的贡献可能会有所不同。
例如，在燃气轮机和高温工业锅炉中，热力型NOx是主要的NOx生成途径；而在柴油机和某些燃煤锅炉中，燃料型NOx的贡献可能更为显著。
氮氧化物的生成机理及防治措施
碳氢化合物燃烧时，分解成 CH、CH2和C2等基团，与 N2发生如下反应
火焰中存在大量O、OH基 团，与上述产物反应
燃料型NOx的形成
燃料中的N通常以原子状态与HC结合，C—N键的键能
较N ≡N 小，燃烧时容易分解，经氧化形成NOx
火焰中燃料氮转化为NO的比例取决于火焰区NO/O2的
比例
NO
燃料中20％～80％的氮转化为NOx O,H,OH
氮氧化物的性质及来源
NOx的性质（续）
NO2:强烈刺激性，来源于NO的氧化，酸沉降
NOx的来源
固氮菌、雷电等自然过程（5×108t/a） 人类活动（5×107t/a）
○ 燃料燃烧占 90％ ○ 95％以NO形式，其余主要为NO2
燃烧过程 NOx的形成 机理
形成机理
○ 燃料型NOx ● 燃料中的固定氮生成的NOx
两段燃烧技术
第一段：氧气不足，烟气温 度低，NOx生成量很小
第二段：二次空气，CO、 HC完全燃烧，烟气温度低
先进的低NOx燃烧技术
原理：低空气过剩系数运行技术＋分段 燃烧技术
炉膛内整体空气分级的低NOx直流燃烧器
○ 炉壁设置助燃空气（OFA，燃尽风）喷嘴 ○ 类似于两段燃烧技术
先进的低NOx燃烧技术
第九章 氮氧化物污染控制
教学内容 一． 氮氧化物的性质及来源
二． 燃烧过程中氮氧化物的 形成机理
三． 低氮氧化物燃烧技术
四． 烟气脱硝技术
重
点
教学目标
氮氧化物的形成机理，低氮氧 通过本节内容的学习，使学生
化物燃烧技术和烟气脱硝技术。 达到如下要求（1）了解氮氧 化物的性质和主要来源（2）
熟悉氮氧化物的形成机理（3）
煤炭燃烧氮氧化物产生机理及控制方法研究
煤炭燃烧氮氧化物产生机理及控制方法研究Introduction煤炭是中国最主要的能源来源之一，然而，燃烧煤炭常常带来大量的氮氧化物排放，这对环境和人类健康造成了严重影响。
因此，控制煤炭燃烧氮氧化物的排放成为了环保领域的一个重要研究方向。
I. 煤炭燃烧氮氧化物产生机理煤炭中含有氮元素，燃烧过程中，氮元素主要以两种形式存在：一种是有机氮，如蛋白质、脂肪等，另一种是无机氮，如氨、氰化物等。
由于煤样、燃烧条件等的不同，氮元素的存在形式也不同。
煤炭中的氮元素在燃烧过程中会与空气中的氧进行反应，产生一系列氮氧化物（NOx），包括一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）。
主要反应式如下：N2 + O2 -> 2NO2NO + O2 -> 2NO2II. 煤炭燃烧氮氧化物的控制方法1. 预先措施a. 煤炭氮含量控制：通过调整煤炭的选取和使用，可以有效地控制氮氧化物的排放。
选择低氮煤炭或煤炭洗选去除煤炭中的氮元素是控制煤炭燃烧氮氧化物排放的首要措施。
b. 煤粉矫正：通过改变煤粉中氧气、水分和灰分的含量，调节煤粉的燃烧条件，降低氮氧化物的排放。
2. 燃烧后减排a. 排烟氮氧化物的后处理：在煤炭燃烧锅炉的尾部增加氮氧化物还原剂（如尿素等）来降低NOx的排放。
b. 气体循环系统：通过将锅炉废气中的氮氧化物送入高温区，利用高温分解和还原反应降低氮氧化物的排放。
c. 燃烧控制技术：通过优化煤粉的燃烧条件，如煤粉喷射速度、煤粉尺寸等，降低氮氧化物的排放。
d. SCR脱硝法：在煤炭燃烧工艺中加入一种氨水溶液，使其与废气中的NOx发生反应，生成氮气和水蒸气。
Conclusion总之，煤炭燃烧氮氧化物的排放对环境和人类健康具有严重危害。
因此，控制煤炭燃烧氮氧化物的排放成为了环保领域的一个重要研究方向。
本文介绍了煤炭燃烧氮氧化物的产生机理和控制方法，这些方法可以有效地降低煤炭燃烧氮氧化物的排放，从而达到环保的目的。
探究锅炉氮氧化物超标的原因和处理方法
探究锅炉氮氧化物超标的原因和处理方法由于工业生产和能源消耗的增加，锅炉在我们的生活中扮演着重要角色。
然而，锅炉排放的氮氧化物（NOx）对环境和人类健康构成潜在威胁。
本文将深入探讨锅炉氮氧化物超标的原因以及相应的处理方法。
一、原因探究1.燃料特性：不同类型的燃料在燃烧时会产生不同程度的氮氧化物排放。
煤炭燃烧中含有高硫和高氮的物质，容易生成大量NOx。
而天然气燃烧的氮氧化物排放较低。
2.燃烧温度：高燃烧温度意味着更高的燃料燃烧效率，但也会导致更多的氮氧化物生成。
当燃烧温度超过2000摄氏度时，氧气和氮气会发生反应生成大量NOx。
3.燃烧过程：不完全燃烧是产生氮氧化物的主要原因之一。
当燃料与不足的氧气接触时，会产生一系列排放物，包括一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）。
4.设备运行不良：锅炉设备的运行状态也会对氮氧化物排放造成影响。
如果锅炉燃烧器调整不当或磨损严重，可能导致不均匀的燃烧和氮氧化物超标。
二、处理方法1.燃料选择和改进：选择低氮燃料是减少氮氧化物排放的关键。
使用富含氢和低硫的燃料，如天然气，可以有效减少NOx的产生。
与燃料特性相结合的燃烧技术改进也是处理氮氧化物超标的重要方法。
2.燃烧过程控制：通过优化燃烧过程，可以降低氮氧化物排放。
一种常用的方法是增加燃烧区域内的氧气供应量，以便实现更完全的燃烧。
可采用分层燃烧技术，将燃烧过程分为预混火焰区和富氧区，以降低氮氧化物生成。
3.排放控制技术：安装尾气处理装置是降低氮氧化物排放的另一种有效方法。
选择适当的催化剂用于脱硝，可将NOx转化为无害的氮气和水蒸气。
通过采用SCR（Selective Catalytic Reduction）和SNCR（Selective Non-Catalytic Reduction）等技术，可以在锅炉烟囱中对尾气进行处理。
4.定期维护和检查：保持锅炉设备的正常运行状态对于减少氮氧化物排放至关重要。
定期维护和检查锅炉燃烧器、燃料供应系统以及排放控制装置等，可以发现和纠正潜在问题，确保其高效运行。
氮氧化物的生成机理及防治措施
燃料型氮氧化物的生成机理
燃料中的氮元素：当燃料中含有氮元素 时，燃烧过程中燃料中的氮与氧气反应
生成氮氧化物。
中间产物生成：燃料燃烧过程中产生的 中间产物，如烃类、醛类、酮类等，与
空气中的氮气反应生成氮氧化物。
针对不同类型的氮氧化物生成机理，可 以采取相应的防治措施。例如，降低燃 烧温度、优化燃烧过程、减少燃料中的 氮元素含量等，都是有效的防治氮氧化
。
富氧燃烧技术：利用纯氧替代 空气作为燃烧氧化剂，降低氮
氧化物的排放。
催化燃烧技术：采用催化剂降 低燃烧反应活化能，实现低温 燃烧，减少氮氧化物的生成。
以上防治措施可根据实际情况 单独或组合使用，以实现氮氧
化物的高效减排。
03 氮氧化物防治政策的现状 与未来趋势
当前主要的政策与法规
环保税法
环保税法中明确规定了氮氧化物 的排放标准和相应的税收制度， 企业超标排放将需要缴纳额外的
物生成的方法。
02 氮氧化物的防治措施
燃烧优化防治措施
01
02
03
燃料选择
选用低氮或无烟燃料，降 低燃烧过程中氮氧化物的 产生。
燃烧参数调整
通过调整燃烧温度、氧气 浓度等参数，减少氮氧化 物的生成。
燃烧器设计
采用先进的燃烧器设计， 实现燃料充分燃烧，降低 氮氧化物的排放。
烟气脱硝防治措施
1 2
政策调整
随着技术进步，政策可能会调整排放标准，更加严格控制氮氧化物排放。同时 ，政策可能会加大对清洁能源的扶持力度，进一步推动能源结构调整。
企业和社会在防治氮氧化物中的责任与角色
企业责任
企业应严格遵守相关法规和政策，积极采用先进的防治技术，减少氮氧化物的排放。同时，企业也应积极参与公 共事务，推动行业间的合作与交流。
焦化厂生产焦炉燃烧过程中氮氧化物形成原因分析及控制技术方案
焦化厂生产焦炉燃烧过程中氮氧化物形成原因分析及控制技术方案一、概述1、燃气在焦炉立火道燃烧时会产生氮氧化物(NO x)，氮氧化物通常多指NO和NO2的混合物，大气中的氮氧化物破坏臭氧层，造成酸雨，污染环境。
控制标准基本上是氮氧化物（废气中O2含量折算至5％时），用焦炉煤气加热的质量浓度以NO x计不大于500mg/m3,用贫煤气（混合煤气）加热的质量浓度不大于350mg/m3(170ppm) 。
2、在燃烧生成的NO x中，NO占95%,NO2为5％左右，在大气中NO缓慢转化为NO2，故在探讨NO x形成机理时，主要研究NO 的形成机理。
二、氮氧化物形成机理焦炉燃烧过程中生成氮氧化物的形成机理有3种类型：一是温度热力型NO;二是碳氢燃料快速型NO;三是含N组分燃料型NO。
也有资料将前两种合称温度型NO。
1、温度热力型NO形成机理及控制；燃烧过程中，空气带入的氮被氧化为NO，N2+O2=2NO，NO的生成由如下一组链式反应来说明，其中原子氧主要来源于高温下O2的离解：O+N2=NO+N，N+O2= NO+O；由于原子氧和氮分子反应，需要很大的活化能，所以在燃料燃烧前和燃烧火焰中不会生成大量的NO，只有在燃烧火焰的下游高温区（从理论上说，只有火焰的下游才积聚了全部的热焓而使该处温度最高，燃烧火焰前部与中部都不是高温区），才能发生O2的离解，也才能生成NO。
关于燃烧高温区的温度，综合有关资料，选择以《炼焦炉中气体的流动和传热》的论述为依据，当α = 1.1，空气预热到1100℃时。
焦炉煤气的理论燃烧温度为2350℃；高炉煤气理论燃烧温度为2150℃。
一般认为，实际燃烧温度要低于此值，实际燃烧温度介于理论燃烧温度和测定的火道砌体温度之间。
如测定的火道温度不小于1350℃，则焦炉煤气的实际燃烧温度不小于1850℃，而贫煤气不小于1750℃。
《大气污染控制工程》中对NO x的生成机理及控制有所论述，并列出了NO x的生成量和燃烧温度关系图表2-5。
生物质燃料氮氧化物产生的原因
生物质燃料是一种可再生能源，其燃烧过程会产生氮氧化物。
氮氧化物包括氮氧化物和二氧化氮，这些物质对大气环境有一定的影响。
那么，生物质燃料氮氧化物产生的原因是什么呢？以下将从几个方面进行分析。
1. 燃料本身的氮含量生物质燃料中的氮含量是产生氮氧化物的主要原因之一。
有机质燃料中通常含有一定量的氮元素，当这些有机物燃烧时，氮元素与空气中的氧气发生反应，产生氮氧化物。
而生物质燃料中氮的含量取决于原料的种类和生长环境等因素。
含氮量较高的植物类生物质燃料在燃烧过程中产生的氮氧化物也会相对较多。
2. 燃烧温度和压力燃烧温度和压力对生物质燃料产生氮氧化物也有一定的影响。
燃烧温度较高时，氮氧化物的生成量会增加。
这是因为高温下，氮氧化反应的速率增加，使得氮氧化物的生成量也相应增加。
压力的增加也会加速氮氧化反应的进行，进而产生更多的氮氧化物。
3. 燃料燃烧方式生物质燃料的燃烧方式也是影响氮氧化物生成的重要因素。
不同的燃烧方式对氮氧化物的生成量有不同的影响。
完全燃烧和不完全燃烧会导致不同数量的氮氧化物生成。
在不完全燃烧的条件下，燃料中的氮源更容易形成氮氧化物。
4. 燃烧设备和排放控制技术燃烧设备的性能和排放控制技术也会对生物质燃料燃烧过程中的氮氧化物产生产生影响。
良好的燃烧设备和有效的排放控制技术可以降低氮氧化物的排放。
在燃烧设备中采用预热空气、合理控制燃烧温度和增加燃料与空气的充分混合可以有效降低氮氧化物的排放。
5. 燃料添加剂的使用为了降低生物质燃料燃烧过程中氮氧化物的排放量，可以向燃料中添加一些特定的化学品。
这些化学品被称为燃料添加剂，它们可以在燃料燃烧过程中参与氮氧化反应，减少氮氧化物的生成。
常见的燃料添加剂包括氨和尿素等物质。
生物质燃料氮氧化物产生的原因主要包括燃料本身的氮含量、燃烧温度和压力、燃烧方式、燃烧设备和排放控制技术以及燃料添加剂的使用等多个因素。
为了减少生物质燃料燃烧过程中氮氧化物的排放，需要从多个方面综合考虑，制定相应的控制措施和技术手段。
氮氧化物的产生无非三个途径：
氮氧化物的产生无非三个途径：1)热力型NOX:是空气中氮在高温(1 400℃以上)下氧化产生;2)快速型NOX:是由于燃料挥发物中碳氢化合物高温分解生成的CH自由基和空气中氮气反应生成HCN和N,再进一步与氧气作用以极快的速度生成NOx;3)燃料型NOX:是燃料中含氮化合物在燃烧中氧化生成的NOx,称为燃料型NOx。
一、在燃用挥发分较高的烟煤时,燃料型NOX含量较多,快速型NOX极少。
燃料型NOX是空气中的氧与煤中氮元素热解产物发生反应生成NOX,燃料中氮并非全部转变为NOX,它存在一个转换率,降低此转换率,控制NOX排放总量,可采取:(1)减少燃烧的过量空气系数;(2)控制燃料与空气的前期混合;(3)提高入炉的局部燃料浓度。
二、热力型NOx:是燃烧时空气中的N2和O2在高温下生成的NOX,产生的主要条件是高的燃烧温度使氮分子游离增本化学活性;然后是高的氧浓度,要减少热力型NOX的生成,可采取:(1)减少燃烧最高温度区域范围;(2)降低锅炉燃烧的峰值温度;(3)降低燃烧的过量空气系数和局部氧浓度。
具体来说,就是在保证锅炉燃烧安全的前提下,采取以下措施来减少氮氧化物的生成:低过量空气燃烧使燃烧过程尽可能在接近理论空气量的条件下进行,随着烟气中过量氧的减少,可以抑制NOX的生成。
这是一种最简单的降低NOX排放的方法。
一般可降低NOX排放15~20%。
但如炉内氧浓度过低(3%以下),会增加化学不完全燃烧热损失,引起飞灰含碳量增加,使锅炉燃烧效率下降。
因此,在锅炉运行时,应选取最合理的过量空气系数。
以上哪个理论也不粘到佛山工厂的边，因为我们的炉温只有800度，我们烟气的氧含量确实较高，但一直是9～15%，以往没有，现在却就有；即使是鼓风大、烟气氧含量较高引起，但消除这个因素也只能形成25%的下降空间。
或许煤有问题。
南海燕京啤酒同样的锅炉烟气氧含量只有8%，炉温有上千度，他们的氮氧化物的浓度也只有100多，看看我们只有找上海四方锅炉厂。
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燃烧产生氮氧化物的原因
燃烧是一种常见的化学反应过程，通过氧气与可燃物质相互作用，产生大量的能量以及一些副产物。
其中，氮氧化物就是燃烧过程中产生的一种重要副产物。
本文将从多个角度解释氮氧化物产生的原因。
燃烧过程中氮氧化物的生成主要与燃料的成分有关。
许多燃料中都含有氮元素，如煤炭、石油、天然气等。
当这些燃料在燃烧时，其中的氮与氧气反应，生成氮氧化物。
这是因为氮气与氧气的反应活性较高，可以迅速发生氧化反应，生成一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）等氮氧化物。
燃烧的温度对氮氧化物的产生也有重要影响。
高温燃烧可以促使氮氧化物的生成。
当燃料在高温下燃烧时，燃料中的氮会与空气中的氧气迅速反应，生成氮氧化物。
而在低温下，氮氧化物的生成速率较低。
因此，高温燃烧是氮氧化物产生的重要原因之一。
燃烧过程中的燃烧条件也会对氮氧化物的生成起到重要影响。
在燃烧时，燃料与氧气的混合程度越高，氮氧化物的生成速率就越快。
这是因为燃料与氧气的充分混合可以提高氮氧化物生成的反应速率，使其更加充分地发生。
因此，良好的燃烧条件可以促进氮氧化物的生成。
燃烧过程中的燃烧效率也会影响氮氧化物的生成。
当燃烧过程不完
全时，未燃烧的燃料中的氮会转化为氮氧化物。
这是因为未完全燃烧的燃料中的氮与氧气反应的时间较长，有更多的机会生成氮氧化物。
因此，提高燃烧效率可以减少氮氧化物的产生。
燃烧中的氮氧化物生成也受到燃烧设备的影响。
一些特定的燃烧设备，如发动机、锅炉等，其燃烧过程会导致氮氧化物的生成。
这是因为这些设备的燃烧过程通常具有较高的温度和压力，使氮气与氧气更容易反应生成氮氧化物。
因此，在设计和使用这些设备时，需要采取相应的措施来减少氮氧化物的产生。
燃烧过程中产生氮氧化物的原因主要包括燃料成分、燃烧温度、燃烧条件、燃烧效率以及燃烧设备等多个方面。
了解和控制这些原因对于减少氮氧化物的生成具有重要意义，有助于改善空气质量，保护环境。
因此，在燃烧过程中要合理选择燃料、控制燃烧温度和燃烧条件等，以减少氮氧化物的产生。
同时，在燃烧设备的设计和使用中，也应考虑减少氮氧化物的排放，以降低对环境的影响。