Thermal NOx

Author:杭州中景科技有限公司 Click: Time:2019-03-14 18:10:14

燃烧用空气中的N2在高温下氧化而生成的氮氧化物。在理论空燃比时整个体系达到的温度最高,所以在理论空燃比略小的条件下NOx浓度最大。贫燃区过量的空气吸收了部分热量,使温度有所降低,富燃区O2含量少,平衡向左移,生成的NOx也减少。


生成机理

热力型NOx的生成机理是由原苏联科学家捷里道维奇提出,其生成是在高温下由氧原子撞击氮分子而发生下列链式反应的结果:O+N2àNO+N,N+O2 àNO+O,其中,第一式起主导控制作用,而该式的反应条件是温度高于1500℃,所以NOx的生成与温度有关。按照这一机理,空气中的N2在高温下氧化,是通过如下一组不分支的连锁反应进行的,整个反应的速度,正比于氧原子的浓度,随着温度的上升,氧原子浓度增大,总的反应速度增大。由于总反应N2+ O2à2NO,NO+ ½O2àNO2,是吸热反应,所以升温有利于提高NOx的转化率,同样降温会使热力型NOx的形成受到明显抑制。因此,热力型NOx生成速度与燃烧温度关系很大,故又称为温度型NOx。影响热力型NOx生成量的主要因素是温度、氧气浓度和在高温区停留时间,由此而得到控制热力NOx生成量的方法概括为:降低燃烧温度水平,避免局部高温;降低氧气浓度;燃烧在偏离理论空气量的条件下进行,缩短在高温区内的停留时间。


影响因素

热力型NOx的生成和温度关系很大,在温度足够高时,热力型NOx的生成量可占到NOx总量的30%,随着反应温度T的升高,其反应速率按指数规律增加。当T<1300℃时nox的生成量不大,而当t>1300℃时T每增加100℃,反应速率增大6-7倍。

热力型NOx的生成是一种缓慢的反应过程,是由燃烧空气中的N2与反应物如O和OH以及分子O2反应而成的。


技术措施

从上述介绍,降低热力型NOx的生成主要措施如下:

① 降低燃烧温度并控制燃烧区的温度分布,避免局部高温;

② 降低空气系数和氧气浓度,使燃料在缺氧的条件下燃烧;

③ 缩短烟气在高温区内的停留时间。


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