钢铁燃气锅炉废气氮氧化物排放控制技术应用探讨

牛虎钢， 原志勇， 江 波， 秦莉萍

(首钢长治钢铁有限公司环保处，山西 长治 046031)

1 燃气锅炉氮氧化物形成机理

1.1 燃气锅炉构成和工作原理

燃气锅炉包括燃气燃烧设备和锅炉本体两部分。燃气燃烧设备主要包括炉膛、燃烧器及与燃烧过程有关的其他设备，其工作原理是将一定数量的可燃气体和空气通入燃烧设备中，通过可燃气体的燃烧将化学能转变为热能，给锅炉本体提供持续的热能。

锅炉本体是借助燃烧设备提供的热能将水转化为水蒸气的设备。其工作原理就是将一定数量的可燃气体和相应数量的空气送入炉内燃烧，燃烧所发出的热量传递给水，使水在定压下汽化而形成一定压力和温度的水蒸气。

1.2 燃气锅炉NOx的形成机理

相对于燃煤锅炉而言，燃气锅炉具有结构简单、节能环保等优点，其颗粒物和SO2排放量大幅减少，有效降低了环境污染，燃气锅炉生成NOx类型可分为三类：燃料型NOx、快速型NOx和热力型NOx。

燃料型NOx是指燃料中氮的有机化合物(C5H5N、C9H7N)在燃烧过程中氧化而生成的NOx；快速型NOx是指燃料中碳氢化合物在燃料浓度较高的区域燃烧时所产生的烃与燃烧空气中的氮气发生反应，形成的HCN和CN等化合物继续被氧化而生成的NOx；

热力型NOx是指空气中的N2在燃烧高温下氧化生成的NOx。热力型NOx的生成一般采用捷里道维奇机理：即当温度低于1 500 ℃时，热力型NOx的生成量很少；高于1 500 ℃时，温度每升高100 ℃，反应速度将增大6倍～7倍。

2 钢铁燃气锅炉用煤气的主要特点

钢铁企业使用的燃气主要为自身生产工艺产生的三大煤气，即高炉煤气、焦炉煤气和转炉煤气。……