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NOx的主要分類及生成原理

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NOx的主要分類及生成原理

①熱力型

熱力型NOx生成主要在燃燒時,助燃空氣中的氮氣在高溫火焰下,經氧化生成的,它主要是在溫度高于1800K的區(qū)域生成。溫度、過??諝庀禂岛透邷貐^(qū)停留時間都會影響熱力型NOx的生成。其中溫度是熱力型最主要的影響因素, 1800K是熱力型NOx生成的關鍵溫度分點。

過??諝庀禂祵崃π蚇Ox生成為雙面效應,實際燃燒狀況更為復雜。當過??諝庀禂底兇髸r,氧氣濃度變大,促進化學反應平衡移動,使NOx的生成量增加;與此同時隨過??諝庀禂底兇螅蔁煔饬恳沧兇?,降低了燃燒溫度,從而降低生成速率。因此過??諝庀禂档挠绊戄^為復雜,可能是促進也可能是抑制作用,要根據實際情況分析。一般情況下反應在高溫區(qū)的停留越長,NOx的生成量越大。

 

②快速型NOx生成機理

快速型生成的NOx中氮元素也來自于燃燒中的空氣,快速型生成主要是由于碳氫化合物在燃燒時,能夠分解出大量的CH,CH∶和C∶等基團,能破壞氮氣的分子鍵,在高溫條件下,分解出的CH;自由基與空氣中的N∶反應生成HCN,NH,N,上述反應產物能與火焰中的O和OH原子基團反應生成NO,其中HCN是快速型NOx生成最重要的中間產物,能在火焰面內快速生成NOx。快速型NOx的生成機理非常復雜,中間反應時間短。

快速型NOx主要是燃料中碳氫化合物快速反應生成的,其中過??諝庀禂?、爐膛壓力、燃燒區(qū)內N濃度是影響快速型NOx生成的主要因素,而溫度對其幾乎不受影響,溫度一定時,隨過??諝庀禂底兇?,NOx生成量先變大后減小會出現峰值。

 

③燃料型NOx

燃料型NOx是由燃料中所含有的氮元素在燃料燃燒時形成的。燃料中含氮的有機化合物通過熱裂解,生成 CN,HCN及NH;等中間產物,進一步氧化生成NOX。溫度對燃料型NOx的生成影響并不明顯,主要是由于燃料含氮化合物的熱解所需溫度不高,約為600℃-800℃時,就能生成燃料型NOx。

過??諝庀禂祵θ剂闲蚇Ox的生成影響很大,燃料中的氮轉化成NOx的轉化率隨過??諝庀禂翟黾佣黾?當過量空氣系數a>1時,燃料NO生成量基本保持不變;當過??諝庀禂礱<1時,轉化率會很快下降。

 

燃燒器氮氧化物排放