經(jīng)分析表明,燃燒器排放的NOx中90%以上是NO[1],因此,研究NOx的生成機(jī)理及抑制方法主要是針對(duì)NO的。NO生成的途徑有三種:溫度型NO(Thermal-NO,簡(jiǎn)稱T-NO);快速型NO(PromptNO,簡(jiǎn)稱P-NO);燃料型NO(Fuel-NO,簡(jiǎn)稱F-NO)。
燃料中的氮化物在燃燒時(shí)會(huì)生成NOx。這些燃料轉(zhuǎn)化型F-NOx在燃燒過程中是很難減少其生成量的,只能通過燃料脫氮才能有效減排。但空氣中的氮燃燒時(shí)生成的快速轉(zhuǎn)化型P-NOx和熱轉(zhuǎn)化型T-NOx可以通過控制燃燒過程來(lái)減少其生成量。
T-NO是由空氣中的N2和O2在高溫下通過下列反應(yīng)生成的:N2 + O2 → 2NO;2NO +O2 → 2NO2。P-NOx生成量很少,一般比T-NOx小一個(gè)數(shù)量級(jí)。T-NOx的生成主要取決于溫度、停留時(shí)間及過剩氧:高溫有利于T-NOx生成反應(yīng);在高溫區(qū)的停留時(shí)間越長(zhǎng),生成的T-NOx也越多;隨著過剩氧的增加,NOx濃度在外混式氣體燃燒器中將增加,在預(yù)混式燃燒器中將減少。另外,爐膛溫度、燃燒空氣溫度和燃料中的氫含量都可能影響燃燒區(qū)的溫度,從而影響T-NOx的生成量[2]。
在燃燒過程中,主要是采用各種方法,減緩燃燒速率和燃燒強(qiáng)度,降低燃燒區(qū)的溫度,從而減少NOx的生成。這也是各種低NOx燃燒器設(shè)計(jì)的基本理念。煙氣脫硝的措施雖然理論上可行,但是實(shí)際實(shí)施上難度很大。目前采取加設(shè)低氮燃燒器的辦法對(duì)于加熱爐的NOx排放的控制是*有效、*快捷的方法。