選擇性非催化還原與先進(jìn)再燃技術(shù)的實(shí)驗(yàn)機(jī)理研究.pdf

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，能源與環(huán)境問(wèn)題日益顯現(xiàn)。而燃煤電站鍋爐是環(huán)境中主要的NOx排放源之一，本文希望通過(guò)低成本的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)電站鍋爐NOx的減排。選擇性非催化還原(SNCR)及更進(jìn)一步的聯(lián)合再燃/SNCR技術(shù)，其投資、運(yùn)行成本相對(duì)SCR低的多，但仍可以獲得中等乃至較高的脫硝效率，完全可以滿足我國(guó)目前的NOx排放標(biāo)準(zhǔn)。本研究主要內(nèi)容包括:
　　 ⑴通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)合CHEMKIN模擬的方式對(duì)Thermal DeNOx以及NOxOUT進(jìn)行

2、了研究，針對(duì)NOxOUT還特別進(jìn)行了尿素?zé)岱纸獾膶?shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：尿素在600℃熱解溫度下可以在2 s內(nèi)達(dá)到完全分解，溫度升高對(duì)NH3的生成基本上是有利的；相同條件下，氨水將在相對(duì)稍低的最佳脫硝溫度下達(dá)到比尿素溶液更高的最佳脫硝效率。而采用類似方式針對(duì)鍋爐內(nèi)部可燃性煙氣組分對(duì)SNCR過(guò)程影響的研究結(jié)果則表明：可燃性煙氣組分的增加，使得脫硝效率曲線、N2O轉(zhuǎn)化率曲線、N2轉(zhuǎn)化率曲線、NH3泄漏曲線、HNCO泄漏曲線整體上均持續(xù)往低溫方向

3、移動(dòng)。同時(shí)本文補(bǔ)充研究了爐內(nèi)大量存在的水蒸氣以及另外添加的碳酸鈉對(duì)脫硝過(guò)程的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：水蒸氣量的增加，使得脫硝效率曲線明顯往高溫方向擴(kuò)展，脫硝溫度窗口將擴(kuò)大，最佳脫硝溫度、最佳脫硝效率都隨之而升高。只要添加少量的碳酸鈉，即可以使脫硝效率曲線顯著往低溫方向擴(kuò)展，最佳脫硝效率得以明顯提高；同時(shí)大幅提高尿素?zé)岱纸鈿庵蠬NCO向NH3的水解率。
　　 ⑵針對(duì)不同煤階的多種燃煤，通過(guò)高溫?zé)峤獾姆绞窖芯苛藢?duì)再燃過(guò)程具有重要作用的各類小

4、分子揮發(fā)份的動(dòng)態(tài)析出過(guò)程及所占相對(duì)比例問(wèn)題。在熱解研究的基礎(chǔ)上，選用從褐煤到無(wú)煙煤的5種燃煤展開了再燃脫除NOx的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果指出：在揮發(fā)份質(zhì)量構(gòu)成上，CH4、C2H4、CO及H2是最多的4種小分子還原性成分；對(duì)于煤粉再燃脫硝效果，整體上，褐煤最好，煙煤次之，無(wú)煙煤最差。
　　 ⑶在小型管式電爐上研究了利用甲烷來(lái)模擬揮發(fā)份或天然氣的先進(jìn)再燃過(guò)程，發(fā)現(xiàn)先進(jìn)再燃相對(duì)常規(guī)NOxOUT過(guò)程，可以獲得更高的脫硝效率，而還原劑則宜噴入弱氧

5、化性氣氛中為佳。碳酸鈉的添加，當(dāng)再燃區(qū)過(guò)量空氣系數(shù)較大時(shí)，在整個(gè)實(shí)驗(yàn)溫度范圍內(nèi)對(duì)脫硝效率均起到了明顯的促進(jìn)作用。
　　 ⑷在-410 t/h的電站鍋爐上對(duì)SNCR技術(shù)的工程應(yīng)用情況展開了詳細(xì)的研究。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，結(jié)合已實(shí)施的再燃技術(shù)，SNCR技術(shù)可以使得NOx排放在各個(gè)負(fù)荷下達(dá)到200mg/m3(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，6％O2，千基)以下的要求，同時(shí)氨泄漏小于7.6mg/m3。實(shí)驗(yàn)還指出，層噴射流量越大脫硝效果越好，同時(shí)存在著最佳霧化蒸汽壓力取