危险废物焚烧过程中氮氧化物的排放控制

王 翾

（山西潞安化工集团煤基清洁能源有限责任公司，山西 长治 046200）

引言

所谓氮氧化物，事实上同时包含种类多样的化合物，形如一氧化二氮气体物质（N2O 气体物质）、一氧化氮气体物质（NO 气体物质），以及二氧化氮气体物质（NO2气体物质）等。在目前已经知晓的氮氧化物中，除却NO2气体物质之外，其他种类的氮氧化物均不具备化学稳定性，其在遭遇到光照环境条件、潮湿环境条件，以及高温环境条件下，将会转变成NO 气体物质，且NO 气体物质后续还会转变成NO2气体物质。鉴于上述分析可以知道，基于职业生活环境中存在的经由上述若干种气体物质相互混合条件下形成的混合物通常被称作硝烟，其中包含的主要物质是NO 气体物质和NO2气体物质，且尤其以NO2气体物质的数量最多。遵照现有的研究成果，所有种类的氮氧化物气体物质，均具备着某种作用强度的生物学毒性[1]。氮氧化物是引致发生酸雨问题的重要污染源头；是引致发生光化学烟雾问题的重要原因；是引致发生大气环境体系内部臭氧物质消耗问题的重要原因。氮氧化物能够针对各类建筑物设施或者是名胜古迹设施施加腐蚀性损害作用，且能够针对各类种植农作物的生长过程施加严重危害。

1 燃烧过程中氮氧化物产生的机理

从空气污染物理论分析角度展开阐释，所谓氮氧化物，通常指的是NO 气体物质和NO2气体物质。遵照氮氧化物在生成过程中遵循的基本技术机理，通常将其划分处理成热力型NOx物质，以及燃料型NOx物质两个具体类别，其中热力型NOx物质还可以被具体划分成捷里德维奇NOx物质和快速型NOx物质[2]。

在危险废物焚烧处理技术活动环节推进开展过程中，其实际产生的NOx物质，部分来源于垃圾中含N 元素有机物质的分解转化过程，同时还有部分NOx物质，是在空气环境中包含的N 元素基于氧化环境和高温技术条件之中引致产生的。在危险废物焚烧处理技术活动环节开展过程中，实际产生的NOx物质以NO 气体物质占据95%的数量比例，同时还包含5%的NO2气体物质。

在高温燃烧技术环境之中，NOx物质主要基于NO 气体物质形式存在，初始对外排放的NOx气体物质之中，NO 气体物质占据的数量比例约为95%。然而，分布在大气环境内部的NO 气体物质在与氧气相互接触条件下，将会转变成NO2气体物质，因此大气环境中分布的NOx物质，以NO2气体物质作为主要存在形式。

2 燃烧前及燃烧过程中的控制措施

2.1 原料控制

在针对危险废物推进开展焚烧处理技术环节过程中，实际产生的NOx物质，其主要来源渠道在于危险废物中包含的含氮元素化学物质[3]。

为支持确保焚烧处理技术环节结束后烟气中包含的NOx物质总数量得到合理控制，实际送入焚烧炉技术设备内部的危险废物需要运用适当方法展开配伍处置干预环节，控制维持焚烧处理原料中的氮元素物质含量在2.00%左右，继而良好且稳定地控制缩减物料焚烧处理技术环节开展过程中的NOx物质生成数量，降低处在后端位置的尾气处理技术系统需要承担的运行技术压力。

2.2 低氮燃烧

在高温燃烧技术环境之中，氧元素与氮元素在相互反应过程中会诱导生成NOx物质，且NOx物质的实际生成数量，与所处环境的温度高低水平，以及氧气物质的浓度水平具备密切相关性。焚烧技术环境的温度水平越高，氧气物质的含量水平越高，则实际产生的NOx物质数量就越多。

在焚烧处理技术环节推进开展过程中，要控制确保危险废物能够在接近或者是明显低于理论空气投放数量的技术环境之中推进完成燃烧过程，继而伴随着烟气物质中实际包含的氧气物质含量逐渐减少，通常能够有效缩减或者是抑制NOx物质的生成数量。上述技术思路，是目前已知的能够控制缩减NOx物质生成数量的最简单技术操作方法，通常能够支持NOx物质的排放数量缩减20%～30%。

然而，如果焚烧炉技术设备内部的氧气物质浓度处在过低状态（比如低于3%），通常会引致碳元素物质浓度快速持续提升，诱导增加化学不完全性燃烧热损失数量，同时引致烟气物质与飞灰物质中的碳元素物质含量水平显著提升，并且同时引致危险废物燃烧处理技术环节中的总体效率获取水平发生显著下降[4]。

鉴于上述分析，在具体推进开展针对焚烧处理技术工艺的设计工作环节和运行使用工作环节过程中，要注重选择确定具备充分技术合理性的过量空气系数。

2.3 分级燃烧

借由引入运用指向危险废物的多级燃烧技术处理模式，能有效控制规避NOx的生成过程，其涉及的主要技术原理，在于将指向危险废物推进开展的燃烧处理技术过程，划分成若干个具体阶段加以推进完成。

在燃烧处理技术过程中的第一时间阶段，危险废物基于回转窑技术设备内部处在持续焚烧状态，实际提供给回转窑技术设备的空气物质数量占据总燃烧空气物质数量的50%～60%，客观上能够支持危险废物基于氧气物质供给数量相对缺乏的富燃料燃烧技术条件下推进完成干馏技术过程与燃烧技术过程。在此种技术情形之下，第一级燃烧区范围之内对应的过量空气系数技术参数项目α＜1，客观上有效控制减低了燃烧区范围之内的燃烧过程推进速度技术参数项目和温度技术参数项目。从实际发挥的技术作用效果角度展开阐释分析，上述技术方法在具体运用过程中不仅导致燃烧技术处理过程的推进时间被明显延缓，且还在还原性技术环境中显著降低NOx物质生成过程中的反应速率，缩减了NOx物质基于燃烧技术处理过程中的实际化生成数量[5]。

为支持确保完整化燃烧处理技术过程的推进完成，通常需要二燃室技术设备借由二次风供给技术方法实现针对完全燃烧过程中需要的其他空气物质的供给过程，要致力于与第一级燃烧区内部基于控氧燃烧技术条件下引致生成的混合烟气物质，基于α＞1的技术条件下，推进完成二次技术过程和完整燃烧技术过程。

3 氮氧化物的排放控制

3.1 非催化还原法（SNCR）

基于余热锅炉技术设备第一仓室组成部分的上半段结构内部安装配置脱硝喷口技术组件，其能够指向余热锅炉技术设备内部推进完成尿素溶液的喷入技术操作环节，支持实现基于非催化还原（SNCR）技术方法控制干预NOx物质生成数量的基本目标。在具体使用过程中，喷入尿素物质或者是氨水物质过程中应当契合满足的温度技术参数项目控制区间为900～1 100 ℃，尿素物质在脱除NOx物质过程中遵循的总体化学反应式如式（1）所示：

要遵照烟气分析仪技术设备检测获取的NOx物质浓度高低水平，借由对调节阀技术组件的具体运用，调节干预尿素物质的实际喷入使用数量，继而控制确保NOx物质在排放过程中能够处在达标状态，同时控制确保氨逃逸率处在恰当水平[6]。

要基于余热锅炉技术设备第一水冷壁室组成部分水冷壁上半段位置设置脱氮用孔洞结构，选择运用尿素溶液物质推进完成脱氮技术过程，并且安装配置使用尿素溶液雾化技术系统。

3.2 碱液吸收法

在危险废物焚烧烟气处理技术系统内部，通常设置有湿法脱酸技术系统组成部分[7]。

在湿法脱酸技术系统的具体化运行使用过程中，择取运用NaOH 物质充当脱酸介质角色，碱性溶液物质和烟气中包含的NO2气体物质相互反应能够引致生成硝酸盐物质和亚硝酸盐物质，继而支持实现针对部分数量的NO2气体物质的去除技术目标，最终控制缩减烟气物质中实际包含的氮氧化物含量水平。

4 选择性催化还原法（SCR）

4.1 SCR 工艺原理

所谓SCR 技术，就是要在钒催化剂物质发挥作用条件之下，将NH3选做还原剂，继而将NOx物质还原处理成N2物质和H2O。NH3物质不能与尾气物质中包含的残余O2物质发生反应过程，而在选择运用H2物质、CO 物质、CH4物质等还原剂类物质条件下，其在针对NOx发挥还原作用过程中，还能同时与O2物质发挥作用，客观上可以将此种技术方法描述成“选择性”技术方法。SCR 技术的基本原理示意图如图1 所示。

图1 SCR 技术的基本原理示意图

脱硝催化剂能够附加发挥脱除二噁英物质与呋喃物质的技术功能，仅仅局限于脱除处置包含在气相内部的物质成分，包覆在飞灰物质中的有害物质无法获取到程度充分的脱除处理，且由于此部分的脱除技术功能需与催化剂活性面接受结构完成相互接触过程，在存在飞灰物质的阻挡作用条件下，通常会引致脱除二噁英物质和呋喃物质的技术功能发挥过程遭遇到显著局限性[8]。

4.2 工艺流程简述

危险废物焚烧处理技术系统中运用的脱硝还原剂物质，是约20%的氨水物质。

当脱硝技术系统投入具体化的运行使用条件下，还原剂物质借由输送泵技术设备输送到安装配置在SCR 反应器技术组件上的双流体喷枪技术组件内部，之后在与压缩空气物质相互混合经历雾化作用条件下进入到烟气技术系统内部，且经由雾化处理的氨水物质借由高温烟气物质施加的热解气化作用生成氨气物质，氨气物质后续经历脱硝反应技术过程。

4.3 氨逃逸控制描述

脱硝技术系统内部具备两项主要调节控制技术参数项目：烟囱技术组件出口位置NOx技术参数项目；烟囱技术组件出口位置氨逃逸技术参数项目。

在排出烟气物质中NOx物质含量达标条件下，应当针对氨气物质的逃逸浓度技术参数项目推进开展恰当合理控制环节，避免氨类物质的实际喷入数量更多。

5 结语

综合梳理现有研究成果可知，在危险废物焚烧处理技术活动环节开展过程中，想要实现对氮氧化物排放环节的有效控制，必须采取措施控制干预物料中的N 元素物质含量，借助于对焚烧温度参数和氧浓度参数的控制，支持实现低氮燃烧技术状态。