自“煤改氣”政策推出后,我國進行了大范圍的改造和新建燃氣鍋爐工程。一時之間,燃氣鍋爐成為各個需要鍋爐的行業的首要選擇對象。天然氣與煤炭燃燒相比,減少了粉塵、二氧化硫、二氧化碳等有害物質的排放,但天然氣有一點并不完美的缺點,那就是當燃燒溫度達到1300℃的時候,為空氣中的氮和氧提供高溫條件,從而生成氮氧化物(NOx)。
針對已建成的燃氣鍋爐進行低氮改造和新建低氮燃氣鍋爐,成為降低我國燃氣鍋爐NOx排放的主要手段。
氮氧化物排放的危害
氮氧化物是造成大氣污染的主要污染源之一,可通過自然發生和人為發生形成。自然發生產生的NOx除了因雷電和臭氧的作用外,對大氣沒有多大污染。然而人為發生主要是由于人們在生產過程中燃料燃燒所致。據統計,全球每年排入大氣的NOx總量達5000萬噸,而且還在持續增長。研究與治理NOx已成為國際環保領域的主要攻克方向,也是我國環保政策中需要降低排放量的主要污染物之一。
一、對動物和人體的危害
NO對血紅蛋白的親和力非常強,是氧的數十萬倍。一旦NO進入血液中,就從氧化血紅蛋白中將氧驅趕出來,與血紅蛋白牢固的結合在一起。長時間暴露在1~1.5mg/L的NO環境中以引起支氣管炎和肺氣腫等病變,這些毒害作用還會促使早衰、支氣管上皮細胞發生淋巴增生,甚至是肺癌等癥狀的產生。
二、形成光化學煙霧
NO排放到大氣后有助于形成O3,導致光化學煙霧的形成:NO+CH+O2+陽光→NO2+O2(光化學煙霧 )。其中CH為碳氫化合物,一般指揮發性有機化合物VOC(volatile organic compound)。VOC的作用則使NO轉變為NO2時不利用O3,從而使O2富集。光化學煙霧對生物有嚴重的危害,如1952年發生在美國洛杉磯 光化學煙霧時間導致大批居民發生研究紅腫、咳嗽、喉嚨痛、皮膚潮紅等癥狀,嚴重者心肺衰竭,好幾百名老人因此死亡。該事件被列為世界十大環境污染事故之一。
三、導致酸雨酸霧的產生
高溫燃燒生成的NO排入大氣候大部分轉化為NO2,遇水生成HNO3、HNO2,并隨雨水到達地面,形成酸雨或酸霧。
四、破壞臭氧層
N2O可以轉化為NO,以此來破壞臭氧層。其轉化過程可以用以下幾個反應表示:N20+O2→N2+O2,N2+O2→2NO;NO+O3→NO2+O2,NO2+O→NO+O2;O3+O→2O2。上述反應不斷循環,使O2分解,臭氧層遭到較大破壞。