降低焦爐煙囪煙氣氮氧化物措施淺談

王君 王東方 郭利

摘 要：目前，我國的焦爐設計以及焦爐煙囪煙氣氮氧化物的生成與排放，嚴重影響著我國環境質量的建設，在很大程度上，危害著環境的同時也危害著我國人民群眾的身心健康。另外隨著人民群眾環保意識的不斷增強，焦爐的設計完善勢在必行，且我國的焦爐煙囪煙氣氮氧化物的降低措施必須提上建設日程。

關鍵詞：焦爐 煙囪煙氣 氮氧化物 措施

中圖分類號：X51 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）07（a）-0114-01

眾所周知，焦爐煙囪煙氣氮氧化物對整個社會經濟、環境、文化等多個方面都有著嚴重的危害，而且，目前我國的焦爐煙囪煙氣氮氧化物的控制和排放都存在一定的問題，因此，對焦爐煙囪煙氣氮氧化物生成量和排風量的降低使我們亟需改善的方面，也是我們共同關注的話題。近年來我國社會主義市場經濟的全面快速發展，帶動了人民群眾對環境保護意識的增強，因此，該文立足于我國在焦爐煙囪煙氣氮氧化物的控制上，簡單闡述了幾點解決這些問題的措施。

1 降低焦爐煙囪煙氣氮氧化物的幾個控制技術

（1）溫度熱力型NO生成。①焦爐中相當一部分的下降氣流匯合到上升氣流，使得上升氣流的速度加快，從而降低焦爐中的氣流溫度，控制氮氧化物的生成量。②當賈璐中的煙囪煙氣循環到一定程度的時候，就會將焦爐中的燃氣和空氣的濃度降低，從而較少焦爐的燃燒反應，控制及哦路氮氧化物的生成。這兩種控制焦爐燃燒溫度的氮氧化物NO生成技術，一般在用貧煤氣加熱時，焦爐的溫度一般控制在1300℃左右，才能將焦爐中煙囪煙氣的濃度控制在350 mg/m3，但是如果用焦爐煤氣加熱，煙囪煙氣的濃度則會很難達到不大于500 mg/m3。

（2）含氮組分燃料型NO生成。①分段供空氣。在焦爐燃燒的過程中，將煙囪煙氣與空氣保持遠距離，使得焦爐的燃燒中含氧量減少，從而促使難以與氮產生化學反應，將含氮組分分解轉化為NH、HCN和NH2。②焦爐燃燒盡量選取含氮組分少的材料，和分段供氧的原理相同，可以阻礙氮氧化物的生成。

（3）快速型NO生成。用CO可以燃燒的貧煤氣代替焦爐燃燒需要的碳氫燃料，從根本上控制氮氧化物的生成，但是這是不太現實的。

2 降低焦爐煙囪煙氣氮氧化物的具體措施

降低焦爐煙囪煙氣氮氧化物的手段有兩種：一個直接手段，即降低焦爐煙囪煙氣氮氧化物的生成量；一個間接手段，即降低焦爐煙囪煙氣氮氧化物的排放量。

2.1 直接手段，即降低焦爐煙囪煙氣氮氧化物的生成量

（1）焦爐煙囪煙氣氮氧化物的生成主要依賴于焦爐立火道，因此要優化立火道的結構。立火道的優化需要采用分段加熱技術，來淡化空氣中氮氧化物的濃度，使得燃氣和空氣在立火道中的燃燒時間延長，且焦爐的燃燒強度得到控制，從而降低立火道中燃氣和空氣的燃燒溫度，降低焦爐煙囪煙氣氮氧化物的生成量。這種優化焦爐立火道的方式在目前的降低焦爐煙囪煙氣氮氧化物的生成量的措施中，是最經濟環保且實用的方法，但是還是需要大量的實驗來加以證明。

（2）用新的燃燒材料代替碳氫燃料。目前，我國正在大力研究新型的燃燒材料，并發現了高導熱性硅磚，且實驗表明，高導熱性硅磚能夠降低焦爐火道氣流的燃燒溫度，成年個人降低熱力型氮氧化物的生成量。另外值得一提的是，這種高導熱性硅磚燃燒材料應用于納微米高輻射覆層技術之中，且在炭化室墻的立火道上涂抹這種新型燃燒材料，會提高炭化室墻的輻射能力增加墻面的導熱性，從而使得立火道的燃燒氣體的溫度降低，煙囪煙氣氮氧化物生成量減少。這種新型材料的應用還有待實驗，還需要大量的實驗證明焦爐的立火道設計以及所需要的燃燒溫度能夠適應這種新材料的特性。

（3）運用煙氣循環技術將煙道中的氮氧化物抽離，通過焦爐空氣輸送管道將空氣吹入管道，從而實現空氣中央濃度的降低，焦爐燃燒溫度降低，導致氮氧化物的生成量降低。這種方式只在德國出現過，因此還有待實驗證明。

（4）炭化室的錐度以及火道的溫度要進行調整和降溫，延長焦爐氮氧化物的結焦時間，并且得嚴格把控煤氣的燃燒量，降低空氣在焦爐中與氮氣的混合系數，從而降低焦爐煙囪煙氣氮氧化物的生成量。

2.2 間接手段，即降低焦爐煙囪煙氣氮氧化物的排放量

（1）在焦爐煤氣加熱的過程中，采用含氮量少的燃燒材料，也可采用貧煤，使得焦爐燃燒材料中20%～80%的氮化物轉化為NO，從而避免大量的氮與氧混合，生成氮氧化物。尤其在工業廢氣的排放中，在廢氣排放之前，先將廢氣中的氮氧化物進行合理的轉化，可轉化為NO和水，盡可能的將煙囪煙氣中的丹陽話務清潔過濾后在進行排放。每一個工業部門或單位，在焦爐燃燒過后的煙囪煙氣氮氧化物的排放上，規范自己的排放行為，并建立嚴格的監督檢查體系，為我國焦爐產業的煙囪氧氣氮氧化物的排放減輕負擔，這樣才能真正意義上的將焦爐煙囪煙氣氮氧化物的排放量降低。

（2）焦爐煙道廢氣脫硝技術能夠為焦爐煙囪煙氣氮氧化物的排放量降低做出貢獻。目前，我國成熟的電廠煙氣脫硝技術已經被廣泛應用普及，在許多火電工廠都能看到煙氣脫硝技術給焦爐煙囪煙氣氮氧化物的排放量降低帶來的實際效用。但是，煙氣脫硝技術的應用存在一定的局限，一般來說，焦爐的煙道廢氣排放溫度控制在180～220℃之間，但是煙氣脫硝技術所需要的廢氣溫度在300℃左右，這樣的差距容易導致焦爐的催化床易堵。因此解決煙氣脫硝技術的應用問題，主要有兩種方法，即：提高焦爐廢氣的排放溫度和研發這種新技術的催化劑（催化劑能夠使這種新技術的廢氣排放溫度控制在180～220℃之間），顯然這些方法都是不太現實的，對整個焦爐工業的發展也是可望而不可即的，因此，需要對焦爐煙囪煙氣氮氧化物的排放量降低技術繼續研究開發。

3 結語

綜合全文可以看出：我國在采取焦爐煙囪煙氣氮氧化物降低措施上，做出了很大的努力，且這項的改造完善項目是一個艱巨的發展過程，需要大量的實驗證明，但是整體來說，降低焦爐煙囪煙氣氮氧化物的具體措施主要有：降低焦爐煙囪煙氣氮氧化物的生成量和降低焦爐煙囪煙氣氮氧化物的排放量。該文可能存在一定的認識缺陷，但不能否認其價值的客觀存在，期望該文能夠起到一定的積極作用。

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