自“煤改气”政策推出后,我国进行了大范围的改造和新建燃气锅炉工程。一时之间,燃气锅炉成为各个需要锅炉的行业的首要选择对象。天然气与煤炭燃烧相比,减少了粉尘、二氧化硫、二氧化碳等有害物质的排放,但天然气有一点并不完美的缺点,那就是当燃烧温度达到1300℃的时候,为空气中的氮和氧提供高温条件,从而生成氮氧化物(NOx)。
针对已建成的燃气锅炉进行低氮改造和新建低氮燃气锅炉,成为降低我国燃气锅炉NOx排放的主要手段。
氮氧化物排放的危害
氮氧化物是造成大气污染的主要污染源之一,可通过自然发生和人为发生形成。自然发生产生的NOx除了因雷电和臭氧的作用外,对大气没有多大污染。然而人为发生主要是由于人们在生产过程中燃料燃烧所致。据统计,全球每年排入大气的NOx总量达5000万吨,而且还在持续增长。研究与治理NOx已成为国际环保领域的主要攻克方向,也是我国环保政策中需要降低排放量的主要污染物之一。
一、对动物和人体的危害
NO对血红蛋白的亲和力非常强,是氧的数十万倍。一旦NO进入血液中,就从氧化血红蛋白中将氧驱赶出来,与血红蛋白牢固的结合在一起。长时间暴露在1~1.5mg/L的NO环境中以引起支气管炎和肺气肿等病变,这些毒害作用还会促使早衰、支气管上皮细胞发生淋巴增生,甚至是肺癌等症状的产生。
二、形成光化学烟雾
NO排放到大气后有助于形成O3,导致光化学烟雾的形成:NO+CH+O2+阳光→NO2+O2(光化学烟雾 )。其中CH为碳氢化合物,一般指挥发性有机化合物VOC(volatile organic compound)。VOC的作用则使NO转变为NO2时不利用O3,从而使O2富集。光化学烟雾对生物有严重的危害,如1952年发生在美国洛杉矶 光化学烟雾时间导致大批居民发生研究红肿、咳嗽、喉咙痛、皮肤潮红等症状,严重者心肺衰竭,好几百名老人因此死亡。该事件被列为世界十大环境污染事故之一。
三、导致酸雨酸雾的产生
高温燃烧生成的NO排入大气候大部分转化为NO2,遇水生成HNO3、HNO2,并随雨水到达地面,形成酸雨或酸雾。
四、破坏臭氧层
N2O可以转化为NO,以此来破坏臭氧层。其转化过程可以用以下几个反应表示:N20+O2→N2+O2,N2+O2→2NO;NO+O3→NO2+O2,NO2+O→NO+O2;O3+O→2O2。上述反应不断循环,使O2分解,臭氧层遭到较大破坏。