
生物质直燃电厂所生成的NOx中,NO占90%,NO2占5%~10%,N2O仅占1%左右. NOx的生成与排放量主要取决于NO。
燃烧过程中所产生的氮氧化物量与燃料品种、燃烧方式、燃烧温度、过量空气系数和烟气在炉内停留时间等因素密切相关。生成机理分热力型、燃料型和快速型3个类型。
热力型NOx的生成是由空气中氮在高温条件下氧化而成,生成量随温度增高而增大;当温度低于1350℃时,几乎不生成热力NOx,且与介质在炉膛内停留时间和氧浓度平方根成正比。
燃料型NOx是燃料中氮化合物在燃烧过程中热分解且氧化而生成的,燃料型NOx的形成包括挥发性NO与焦炭性NO两种途径。燃料氮向NOx转化的过程可分为3个阶段:首先是有机氮化合物随挥发分析出一部分,其次是挥发分中氮化物燃烧,最后是焦碳中有机氮燃烧。挥发有机氮生成NO的转化率随燃烧温度上升而增大.当燃烧温度水平较低时,燃料氮的挥发分份额明显下降。
快速型NOx是由空气总氮和燃料中碳氢离子团如CH等反应生成的NOx,其转化率取决于过程中空气过剩条件和温度水平。快速型NOx生成强度在通常炉温水平下是微不足道的。
锅炉炉膛燃烧温度﹤900℃,其生成的NOx主要是燃料型NO。送风分为两级,二次风占70%以上,锅炉炉膛过量空气系数20%,燃料N转化率约为20%。
农作物秸秆在收获初期都含有较大的水份,如:木薯秆50~70%,香蕉秆60~90%,玉米杆40~60%等,因此,收购前应尽量将秸秆晾晒。
燃料以木薯、玉米秸秆和甘蔗叶为主,混合燃用,比例为甘蔗叶70%、玉米秸秆20%,木薯秸秆10%。本工程设计燃料水份按40%计算,送检燃料、设计燃料的成份折算如下:
混合燃料成份及发热值分析表
| 项目 | 单位 | 空气干燥基 | 设计燃料 | |||
| 玉米杆 | 木薯秆 | 甘蔗叶 | 送检燃料 | |||
| 混合比例 | % | 20 | 10 | 70 | 100 | |
| 水份 | % | 3.62 | 2.24 | 4.02 | 3.76 | 40.00 |
| 灰份 | % | 8.24 | 4.38 | 8.94 | 8.34 | 5.20 |
| 挥发份 | % | 71.33 | 74.68 | 71.20 | 71.57 | 44.62 |
| 固定碳 | % | 16.81 | 18.70 | 15.84 | 16.32 | 10.17 |
| 低位发热量 | MJ/kg | 16.09 | 17.52 | 16.82 | 16.74 | 10.44 |
| 碳 | % | 43.34 | 42.26 | 42.80 | 42.85 | 26.72 |
| 氢 | % | 5.20 | 4.70 | 4.82 | 4.88 | 3.04 |
| 氮 | % | 0.86 | 0.62 | 0. | 0.68 | 0.43 |
| 全硫 | % | 0.08 | 0.13 | 0.08 | 0.09 | 0.05 |
| 氧 | % | 38.66 | 45.67 | 37.70 | 38.69 | 24.12 |
根据燃料成份计算,燃料烟气量为5.54m3/kg。
氮氧化物排放浓度=0.00425*0.2*30/14=328.8mg/m3。
