燃煤过程中NOx的排放与控制

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,Click to edit Master title style,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,燃煤过程中NO,x,的排放与控制,主讲人：贾译钧 陈启,主要内容,NOx的危害,我国NOx的排放现状及发展趋势,NOx的生成机理,NOx的控制,4,1,2,3,1.NOx的危害,NO,NO,2,N,2,O,N,2,O,5,一氧化氮,一氧化二蛋，,俗称笑气,二氧化氮,五氧化二氮，常态,下为固体,1.1,氮氧化物的种类,N,2,O,3,三氧化二氮,N,2,O,4,四氧化二氮，剧毒，,有腐蚀性,1.2 NOx有哪些危害,c.破坏臭氧层,a.危害人体健康，,使人体产生病变,d.产生光化学烟雾,b.形成酸雨或酸雾,NO,x,1.2.1 危害人体健康，是人体产生病变,刺激呼吸器官,气管炎,肺炎,肺气肿,a,1.2.1 危害人体健康，是人体产生病变,氮氧化物,水,硝酸盐,亚硝酸盐,亚硝酸铵（致癌）,与血红蛋白结合,而使人体缺氧,b,1.2.2 形成酸雨或酸雾,氮氧化物,水,硝酸,亚硝酸,酸雨,破坏森林和植被,污染水源,1.2.3 破坏臭氧层,反应式,影响,催化作用，加速臭氧分解为氧气,降低臭氧对太阳紫外,线的吸收，地球紫外,线辐射增强,NO+O,3,NO,2,+O,2,O+NO,2,=NO+O,2,O+O,3,=2O,2,1.2.4 形成光化学烟雾,光化学烟雾形成过程：,氮氧化物（NO,x,）,碳氢化合物（CH）,光照,O,3,、PAN、高活性,自由基、醛、酮等,一次污染物、二次污,染物的混合物（气体,和颗粒物）,一次污,染物,二次污,染物,a,1.2.4 形成光化学烟雾,光化学烟雾的危害：,人和动物,植物,其他,眼睛、呼吸道粘膜受到强力刺激，引起眼睛红肿、视力下降引起喉炎、头痛、呼吸困难,促成酸雨形成，使染料、绘画褪色，橡胶制品老化，织物、纸张变脆,人和动物,植物,其他,表皮褪色，呈蜡质状，色素发生变化，叶片出现红色斑点,b,1.2.4 形成光化学烟雾,从1943年开始，洛杉矶每年从夏季至早秋，只要是晴朗的日子，城市上空就会出现一种弥漫天空的浅蓝色烟雾，使整座城市上空变得浑浊不清。,远离城市100千米以外的海拔2000米高山上的大片松林也因此枯死，柑橘减产。,1952年12月的一次光化学烟雾事件中，洛杉矶市65岁以上的老人死亡400多人。,1955年9月，短短两天之内，65岁以上的老人又死亡400余人，许多人出现眼睛痛、头痛、呼吸困难等症状。,1943年以后,1952年12月,1955年9月,美国洛杉矶烟雾事件,c,1.2.4 形成光化学烟雾,2.我国NO,x,的排放现状及发展趋势,2.,我国NOx的排放现状及发展趋势,NO,x,排放量的统计与预测,燃煤过程中NO,x,的排放量,我国NO,x,排放强度空间分布,2.1,2.2,2.3,2.1.1 大气中NO,x,来源,自然界,固氮菌、雷电等自然过程,生成量,全球每年约5,10,8,t,人类活动,燃煤、机动车尾气、制酸等,生成量,全球每年多于5,10,8,t,2.1.2 我国NO,x,排放情况,NO,x,排放量计算方法,自下而上,全国,各省、市、区,省内各部门,部门内某燃料类型,燃料消耗量,NO,X,排放因子,NO,X,脱除率,燃料消耗的排放因子法,2.1.2 我国NO,x,排放情况,分部门、燃料品种的NO,X,排放因子集,2.1.2 我国NO,x,排放情况,a.我国NO,x,排放量逐年增加,b.19852000年之间稳步增长,（6.2Tg/a,13.1Ta/a,）,c.20012005年之间增长迅速,（13.4Tg/a,22.9Tg/a,）,，,年均增率88%。,d.19971998年之间，NO,x,排放量有所下降；因为我国煤炭消费量下降。（1996年103792.4万t(标准煤)，,1997年98801.2万t，1998年92020.9万t，1999年92463.8万t。,全国NOx排放量：,2.1.3 我国NO,x,排放与GDP的关系,利用SPSS软件对1985,2000年NO,x,年排量与每年GDP进,行相关性分析可得如下公式：,Y=672.18+0.00754,X,式中Y为NO,x,年排量（10,4,t）,X为GDP(10,8,元),2.2 燃煤生成NO,x,的量,各部门对NO,x,排放贡献率,火力发电NO,x,排放量处于第一,2.2 燃煤生成NO,x,的量,不同燃料品种对NO,x,排放贡献率,燃煤NO,x,排放量处于第一,2.3 我国NO,x,排放强度空间分布,排放强度计算方法：,2.3 我国NO,x,排放强度空间分布,2004年各省市NO,x,排放强度排名首尾数据,排名前四位,：,排名后四位,：,上海,北京,天津,江苏,1637.2,463.6,353.9,188.0,内蒙,新疆,青海,西藏,3.3,1.7,0.8,0.2,(单位：kg/hm,2,),2.3 我国NO,x,排放强度空间分布,2.3 我国NOx排放强度空间分布,NO,X,排放大省：,河北、辽宁、江苏、山东、广东、山西、河南、四川等,80以上在中东部地区,3.NO,x,的生成机理,3.NO,x,的生成机理,煤燃烧,NO,NO,2,N,2,O,少量,煤燃烧过程NO,x,产量主要与燃烧温度和过量空气系数有关。,a,b,c,按生成机理，NO,x,可分为：,热力型、快速型和燃料型。,3.NOx的生成机理,NO,x,生成量与温度关系图:,d,3.1 热力型NO,x,生成机理,定义：,燃烧时，由空气中的N,2,在高温下氧化生成。,反应式：,N,2,+O=NO+N,N+O,2,=NO+O,主要影响因素,温度,氧浓度,高温区,停留时间,温度越高、氧浓度越大、高温区停留时间越长，,NO,x,浓度约大。当温度为1600摄氏度时，热力型,NO,x,含量约为2535%；当温度为1000摄氏度时,热力型NO,x,含量约为12%；当温度为800摄氏度时，热力型NOx基本为零。,a,b,c,3.2 快速型NO,x,生成机理,a,定义：在燃料富集区，碳氢化合物的自由基与N,2,碰撞，迅速形成,NO的前驱体HCN，随后HCN氧化生成NO,称为快速型NO,x,。,反应式：,CH+N,2,=HCN+N,CH,2,+N,2,=HCN+NH,主要影响因素,温度,氧浓度,CH,i,b,3.2 快速型NO,x,生成机理,c,HCN进一步反应：,3.2 快速型NOx生成机理,d,快速型NO,x,转化流程：,N,2,HCN,CN,NH,N,NO,e,碳氢化合物自由基起催化作用,3.3 燃料型NO,x,生成机理,a,b,c,定义：煤中的含氮化合物被氧化成NO,x,，称为燃料型NO,x,。,因为煤燃烧燃烧过程首先要发生热解脱出挥发分，而将燃料氮分为挥发分氮和半焦氮。前者以HCN、NH,3,和焦油氮的形式存在，在气相中迅速被氧化生成N,2,、NO、N,2,O。半焦氮的转化则缓慢得多。,根据文献资料，NO主要来自与半焦氮，N,2,O主要来自于挥发分氮。,3.4 三种类型NO,x,所占比例,燃料型NO,x,占燃煤NO,x,比例最大，约为7595%。,热力型NO,x,和快速型NO,x,占比比较小。,当温度较高时，热力型NO,x,占比有所上升。,a,b,c,谢谢观看,/,欢迎下载,BY FAITH I MEAN A VISION OF GOOD ONE CHERISHES AND THE ENTHUSIASM THAT PUSHES ONE TO SEEK ITS FULFILLMENT REGARDLESS OF OBSTACLES.BY FAITH I BY FAITH,内容总结,燃煤过程中NOx的排放与控制。主讲人：贾译钧 陈启。1.2.1 危害人体健康，是人体产生病变。自由基、醛、酮等。眼睛、呼吸道粘膜受到强力刺激，引起眼睛红肿、视力下降引起喉炎、头痛、呼吸困难。表皮褪色，呈蜡质状，色素发生变化，叶片出现红色斑点。从1943年开始，洛杉矶每年从夏季至早秋，只要是晴朗的日子，城市上空就会出现一种弥漫天空的浅蓝色烟雾，使整座城市上空变得浑浊不清。远离城市100千米以外的海拔2000米高山上的大片松林也因此枯死，柑橘减产。1952年12月的一次光化学烟雾事件中，洛杉矶市65岁以上的老人死亡400多人。1955年9月，短短两天之内，65岁以上的老人又死亡400余人，许多人出现眼睛痛、头痛、呼吸困难等症状。燃煤、机动车尾气、制酸等。各省、市、区。b.19852000年之间稳步增长（6.2Tg/a13.1Ta/a）。利用SPSS软件对19852000年NOx年排量与每年GDP进,