降低加热炉热力型NOX 浓度控制技术的研究与应用
2020-10-21郭晓生李卓冉
李 敬 李 娜 郭晓生 李卓冉
(安阳钢铁股份有限公司)
0 前言
氮氧化物主要以NO、N02、N2O、N2O3、N2O4、N2O5等形式出现,统称为NOX。 在空气中,NOX很易与人体和动物血液中的血色素混合夺取氧分,使血液缺氧,引起中枢神经麻痹症,NO2还会强烈刺激呼吸器管粘膜,引起肺部疾病。NOX对人体的心、肝、肾脏及造血组织均有损害,严重时会导致死亡。NO和NO2会破坏同温层中的臭氧层,使其失去对紫外光辐射的屏蔽作用,危害地面生物。大气中的NOX与SOX、粉尘共存,生成硫酸或硫酸盐溶液和硝酸或硝酸盐溶液,形成酸雨。 由于NOX对人类和自然界都存在危害,所以必须控制NOX的生成和排放。目前国家工业炉窑烟气排放中NOX的特别排放标准为 300 mg/m3以下,超低排放标准为 150 mg/m3以下。
安钢第二炼轧厂1 780 mm 机组加热炉生产运行期间烟气排放中的 NOx 浓度在 150 ~ 300 mg/m3之间,达到了特别排放要求。但是却不能稳定、连续的达到超低排放标准150 mg/m3以下,给第二炼轧厂的环保管控提升和热轧机组的生产顺行带来了巨大的压力。
1 加热炉热力型NOX 生成的机理及常用控制手段
轧钢加热炉在生产运行中产生的NOX主要是热力型NOX,其中NO 占比为90%以上[1]。热力型NOX是燃料在燃烧时空气中的氮在高温下氧化产生的,随着反应温度的升高,其反应速率按指数规律增加。当热力温度 T 小于 1 500 K 时,NO 的生产量很少;当 T 大于 1 500 K 时,T 每增加 100 K,反应速率增大6 ~7 倍;其所产生的NOX中,NO 约占90%~95%,NO2占5%~10%。热力型NOX产生量与热力温度之间的关系如图1 所示。

图1 热力型NOX 产生量与热力温度之间的关系
目前国内降低NOX的排放措施分为一级脱氮技术和二级脱氮技术。……
