目前有关NOx的控制在方法主要可以从燃料燃烧生命周期的以下三个阶段入手:燃烧前阶段控制、燃烧时阶段控制以及燃烧后阶段控制,燃料燃烧前脱硝的研究现在比较少。目前,NOx的控制技术主要包括以下两类:燃烧时阶段控制技术以及燃料燃烧后的烟气处理技术。国际上把燃料燃烧时控制NOx的措施统称为一次措施,燃料燃烧后的NOx脱硝技术统称为二次措施,又被称为烟气脱硝技术(SelectiveCatalyticReduction)。燃烧时控制NOx的技术针对NOx生成的机理,减少或者破坏NOx的生产。目前,常见的燃烧时控制NOx的技术主要有以下五类:空气的分级燃烧、燃料的分级[14-15]燃烧、低过量空气系数的燃烧、使用NOx燃烧器和烟气的再循环技术等。84586
燃烧时控制技术成本较低且应用广泛,但是由于燃烧时控制会降低燃料的燃烧效率,同时也无法满足现在严格的烟气排放标准。故,为了进一步控制NOx的排放,必须采取燃烧后控制的技术,即烟气脱硝技术[16]。
1国外现状
国外一些国家对NOx污染的防治较早,在1979年的时候33个国家就签署了联合国经济委员会制定的关于欧洲长距离越境空气污染的公约。1988年,欧洲通过了“欧共体关于大型燃烧设备污染物排放物排放限制令”。许多国家如荷兰、奥地利、美国、丹麦、英国、意大利、比利时、瑞士等国都制定了锅炉排放NOx的控制方案以及排放标准。日本、德国也越来约重视NOx排放对环境的影响,全面安装烟气脱硝系统,如今NOx的排放已得到初步的控制[15]。
另外美、日、德等国家脱硝技术起步较早,早在1959年美国Eegelhard公司就为SCR技术申请了专利,在20世纪70年代左右日本首先将此方法实现了工业化,在这之后SCR相关技术得到日益完善和提升。国外商业化催化剂的主要供应商有日本的三菱公司、日辉触媒化成株式会社,美国的康宁公司和西门子公司、丹麦的托索普公司,韩国的SK公司、W。R。Grace公司以及德国的KWH公司等公司。
目前国外多使用清洁性能源,或者采用燃烧前脱硝技术,所产生的氮氧化物量非常的少。
2国内现状
在我国,经济和科技的发展、人民生活水平的提高,工业生产对煤、石油、天然气的需求日益增加,人民日常生活中机动车的数量大幅增加。诸多原因使我国的氮氧化物排放量居高不下,其中70%来自于煤的燃烧。尤其我国是以火力发电为主,我国四分之三的电能来自于火力发电,而火力发电和工业生产都需要燃烧大量的煤炭,燃煤电厂和工业锅炉产生的烟气已经成为大气污染的主要来源之一。作为我国经济发展的支柱能源,煤的使用在现在以及未来都不会有太大的变化,而我国的氮氧化物的排放量也将持续增长,预计到2020年我国的当氧化物排放量将高达2900万吨左右。论文网我国也随之制定了严格的排放标准,从2002年起实施的适用于单台65t²h-1以下的锅炉《锅炉大气污染物排放标准》,从2004年1月起实施适用于单台65t²h-1以上的《火电厂大气污染物排放标准》为氮氧化物的排放浓度制定了更加严格的规定,规定所有新建火电机组以及重点区域内所有火电站的氮氧化物排放标准为NOx浓度不超过100mg²(Nm-3)。在新修订的《环境空气质量标准》中,PM2。5被纳入强制监测的范畴,并明确规定,到2015年,我国地级以上的城市将开展PM2。5监测;到2016年,各地都要按照新修订的标准来监测和评价环境空气质量状况,同时向社会发布结果。国务院在《重点区域大气污染防治“十二五”规划》的批复意见中指出:到2015年,重点区域的工业烟粉尘排放量要下降10%;细颗粒物(PM2。5)、可吸入颗粒物(PM10)年均浓度分别下降5%、10%[13]。其中,长三角、珠三角、京津翼等13个重点区域将PM2。5细颗粒物也纳入了考核标准,细颗粒物年均浓度下降6%;以上区域的复合型大气污染必须得到有效的控制,如光化学烟雾污染、酸雨和灰霾必须明显减少。面对严峻的氮氧化物排放标准的压力,开发经济有效的脱硝催化剂技术是重中之重。我国2006年-2011年的氮氧化物排放量