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    新闻信息
      【技术】辊道窑烧制陶瓷过程中nox的排放分析及治理  
         
    发布时间:2017-08-17 09:52:01 来源: 阅读次数:
     

    发电机组资讯信息:
    电力测试仪器资讯:摘要:针对陶瓷行业NOx排放问题,笔者拔取了作为“陶都”的佛山市对其能耗、数目较大的辊道窑进行测试及分析,得出NOx排放数据,进而分析及提出治理方法。分析得出生产同产品的辊道窑燃用天然气较燃用其他燃料生成的NOx低,选用天然气作为燃料有益于下降NOx排放。关键词:氮氧化物陶瓷窑辊道窑减排 1前言 近日,高压无线核相器国家环境;げ糠⒉脊。

    对GB-2010《陶瓷工业污染物排放标准》进行了点窜完善,整体来说,稍微放宽了先前的限值指标参数。但全国各地窑炉数目庞大,排放管理水平参差不齐,其污染物排放不容忽视。2NOx生成来源 燃烧生成的NOx首要有三个来源:热力NOx、燃料NOx及快速NOx。在陶瓷行业中,因为原料的特殊性,还可能产生物料NOx。2.1热力型NOx 热力型NOx是指燃烧用空气中的N2在高温下氧化生成的氮氧化物,其生成速率与燃烧温度有很大的关系。根据阿累尼乌斯方程,对于某一活化能必然的反应,随着反应温度的升高,反应速率常数随之增大。当T1400℃时。

    反应速率明显加快。热力型NOx的生成量受温度、局部高温和过剩系数影响。2.2燃料型NOx 燃料型NOx是指由化学连系在燃料中的有机氮化物热分解后,和氧化合而生成的NOx。燃料型的生成和破坏比较复杂,简单来说燃料中氮的含量与炉内过?掌渴瞧湫纬傻氖滓跋焐矸。在燃料无法改善的条件下,下降过?掌凳强刂迫剂闲蚇Ox转化与生成的最首要措施。2.3快速型NOx 快速型NOx主如果在高温富燃火焰中由碳氢化合物与N2快速反应生成,在空气过剩系数小、低温条件和燃烧产物停留时间较短的情况下,这类反应特别明显?焖傩蚇Ox因为其生成量较少。

    一般被忽视但在陶瓷行业,其连续烧制的工艺特点及减排水平的提高,使得总NOx生成量下降到较低水平,此时,快速型NOx的生成量不容忽视。2.4物料型NOx 物料型NOx可以理解为在燃烧加热过程中,物料中的含氮化合物加热分解生成的NOx。此定义是针对陶瓷行业排放物的一种新定义NOx类别,由我司合作测试单位提出,其生成机理与影响身分有待进一步研究。字面上理解是因为原材料中含氮化合物在加热过程中出现的不稳定分解,首要受原材料的成分影响。3NOx测试数据计算分析 3.1拔取典型案例进行测试 根据笔者公司市场调研数据,佛山市现有陶瓷炉窑中。

    辊道窑数目较多,其燃料消耗总量占所有陶瓷炉窑的80%以上,故本文以辊道窑为对象进行分析其中辊道窑使用的燃料首要为天然气和煤转气。本文拔取了两条素烧窑、一条釉烧窑作为典型案例。佛山市某陶瓷厂A与某陶瓷厂B均采用辊道窑烧制陶瓷素坯,A、B窑分别使用天然气、煤转气作为燃料某陶瓷厂C采用辊道窑烧制陶瓷釉面,使用天然气作为燃料。通过烟气抽样分析,A、B、C窑烟气中的O2及NOx含量见表1。3.2测试数据计算 参考《燃气燃烧与利用》,可根据实际烟气中的含氧量,通过公式3-1计算出该辊道窑的过?掌凳慰糋B-2010《陶瓷工业污染物排放标准》最新点窜条文,将烟气中的NOx浓度按陶瓷窑烟气18%的基准含氧量来折算。

    可折算出规定基准含氧量下的氮氧化物排放浓度[NOx]。式中:%26alpha%26mdash%26mdash过?掌凳 O2%26mdash%26mdash烟气中氧的百分含量(%。陶瓷行业中,氮氧化物排放物是NO和NO2的混合物,本文以NO2计算质量浓度,更为合理,计算成果见表2。3.3计算成果分析 颠末调查,佛山市天然气辊道窑的烧成温度约1200℃。对表2中A厂与B厂计算成果进行分析,可了解到即使炉型与烧制工艺一样,燃料的选择对NOx的排放影响甚大,天然气是不含氮、硫的干净燃料,使用天然气作为燃料可有效削减燃料型NOx的产生,较低的烧成温度也不利于热力型NOx生成。

    由此推断快速型NOx占首要。根据华南理工大学徐婷同志的研究分析,辊道窑烧制过程中,以天然气为燃料时炉内NOx生成以快速型NOx为主导,采用不同燃料时出口处NOx生成速度有不同变化与本文的分析成果相吻合。另一方面,比较分析表2中A厂与C厂的计算成果,同样燃用天然气的辊道窑,两者的NOx却相差了快要四倍。两者的过剩系数%26alpha相差不大,首要差别在于烧制的产品?赏贫掀渖傻目焖傩蚇Ox应差异较少,猜测C窑中NOx的增加是由物料中釉面成分产生的。这说明天然气窑炉虽能有效削减燃料型与热力型的产生,但无法避免或者削减因为烧制物料带来的NOx排放。

    为证实上述推断,对C窑的烟气样品进行其他成分分析,发现其中存在大量的SO2,天然气是不含硫的干净燃料,该SO2应源于釉料。釉料成分复杂,其污染物排放量受其成分含量及热稳定性影响。4治理措施 治理NOx排放简单来说可从生产过程中的燃烧前、燃烧中、燃烧后进行控制及治理。4.1燃烧前控制 4.1.1燃料的改善 化石燃料中大多存在硫、氮、铅等元素,其燃烧不可避免会产生SO2、NOx等大气污染物,通过燃烧前除氮、燃料气化、乳化、掺混等方式可有所削减,如煤转气颠末严格的净化过程后燃烧,净化后气体燃料不含氮成本,燃烧不会产生燃料型氮氧化物。

    但其燃烧成本相对增大,设备维修费用增高目前厂区的煤转气设备都比较粗犷,不利于削减氮氧化物。天然气作为国家大力撑持的清洁能源,可从根本上解决燃料型NOx的产生。4.1.2选用合适的燃烧器 可采用低NOx燃烧器下降NOx排放。针对其他燃料改造为燃用天然气,选用合适的燃烧器,合理布置烧嘴位置,只要设备调试得当,能有效下降NOx的排放水平。另外,采用全预混燃烧器也能有效下降NOx排放。对于新扶植窑炉,建议首选燃烧天然气,避免日后改造为燃用天然气或其他燃料后调试不当,改造成本较高,无法达到节能减排的最好工况。4.2燃烧中控制 燃烧中控制可通过燃烧气氛的控制来达到节能减排目的。

    可通过调整温度、压力及空气过剩系数三大身分,保证炉内正压、温度平均、富氧燃烧,再连系烟气轮回、低NOx燃烧等方式,可有效按捺NOx的生成。4.3
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