炉窑烟气脱硝技术概述及烧嘴在脱硝技术中的应用

天然气烧嘴在炉窑烟气脱硝技术中的应用，是郑州大科公司一直在努力的方向，目前主要在低氮燃烧和在选择性催化脱硝技术上有所涉及。本文简述烟气脱硝技术和天然气烧嘴在脱硝技术中的应用。
目前已知的氮氧化物有一氧化氮、二氧化氮、三氧化氮等，其中一氧化氮和二氧化氮排放量大，污染严重。广义的NOx是指所有的氮氧化物，但狭义来讲一般是指一氧化氮和二氧化氮。氮氧化物主要源自工业炉窑、机动车排放、化工生产等过程。
工业生产中，燃料燃烧过程中生成的NOx按照形成形式不同，分为三类：热力型氮氧化物、瞬时性氮氧化物、燃料型氮氧化物。
热力型氮氧化物是空气中氮气和高温条件下与氧气作用的结果，高温环境下氧原子撞击氮分子发生链式反应。从这个机理中也验证了郑州大科网站前期内容中所讲的控制氮氧化物量的两个重要因素：燃烧温度和过量空气系数。在燃料过剩情况下，随着氧气浓度升高，热力型氮氧化物生成量增大。当过量空气系数等于或是略大于1时达到峰值，但当过量空气系数继续增加时，虽然氧气浓度增大，但此时温度降低，热力型氮氧化物生成速率反而降低。
瞬时性氮氧化物实际上也是属于热力型氮氧化物的一种，不过它是生成途径有别于热力型，生成量很小，一般在氮氧化物发生量总量中约为5％。
燃料型氮氧化物的生成是和燃料中含有氮化合物有关。燃料中的有机氮不同生成氮氧化物的含量不同，天然气中氮含量接近零，煤炭和焦炭中含有1％-3％。
了解氮氧化物的生成是为了更好的治理。目前控制NOx主要的方法有：低氮燃烧技术、炉膛喷射脱硝技术、烟气脱硝技术。
低氮燃烧技术主要是降低炉内氮氧化物的生产量。目前应用在锅炉领域比较普遍，目前在轧钢、热处理工业炉窑领域大科DK系列烧嘴还没有理想的实践数据。低氮燃烧目前并不能完全使氮氧化物降低，但由于投资费用和技术改造相对来说较容易，现代工业炉窑也在采用低氮燃烧技术达到一定的脱硝效果。目前常用的技术有：低氧燃烧技术、空气分级燃烧技术、分级燃烧技术、烟气再循环技术、低氮炉膛等。这几项技术在前面文章技术DK高速烧嘴时单独有过分节介绍。
低氮燃烧技术在一般情况下并不能完全达到氮氧化物排放要求，进一步降低氮氧化物值的时候一般会选用烟气脱硝技术，烟气脱硝技术效果较高，但投资运行成本也会随之增加。烟气脱硝技术按照原理不同分为催化还原、吸收和吸附三类。按照工作介质不同分为干法和湿法。目前常用的有选择性催化还原法（SCR）和选择性非催化还原法（SNCR）。DAKE Gas Buner在烟气脱硝SCR技术应用中也有体现，但仅局限在控制反应过程中反应温度的调整，更多领域和场合还在探索中。