富燃料區(qū)噴氨還原NOx的實(shí)驗(yàn)研究及化學(xué)動(dòng)力學(xué)模擬.pdf

1、中國(guó)是世界上少數(shù)幾個(gè)能源以煤炭為主的國(guó)家，近些年來(lái)煤炭在我國(guó)能源消費(fèi)總量中所占比重逐年升高。Nox是煤的燃燒過(guò)程中形成的主要污染物之一，它嚴(yán)重的影響著環(huán)境、氣候和人類(lèi)的健康。隨著Nox排放總量的增長(zhǎng)和環(huán)境保護(hù)要求的提高，需要發(fā)展有效的脫硝技術(shù)來(lái)控制Nox排放。 富燃料區(qū)噴氨還原Nox是利用NH3在富燃料環(huán)境中對(duì)Nox的還原作用的脫硝方法。本文中所研究的富燃料區(qū)噴氨，是建立在再燃及空氣分級(jí)技術(shù)基礎(chǔ)上，在爐膛中形成的富燃料氣氛環(huán)境

2、下噴入氨劑，在欠氧、高溫的環(huán)境下對(duì)Nox進(jìn)行還原。 本文在總結(jié)前人關(guān)于高級(jí)再燃以及高級(jí)空氣分級(jí)(空氣分級(jí)主燃區(qū)噴氨)研究成果的基礎(chǔ)之上，通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究和化學(xué)動(dòng)力學(xué)模擬等研究手段對(duì)富燃料區(qū)噴氨還原Nox方法進(jìn)行了深入的研究。 文章先介紹了在20kW多功能低Nox實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行的富燃料區(qū)噴氨還原Nox實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)包括高級(jí)再燃和高級(jí)空氣分級(jí)兩部分。影響氨劑對(duì)Nox還原效率的主要因素有：富燃料區(qū)過(guò)量空氣系數(shù)SR、爐膛溫度、燃盡風(fēng)的

3、噴入位置以及氨劑噴入量等。研究發(fā)現(xiàn)，高級(jí)再燃和高級(jí)空氣分級(jí)各參數(shù)對(duì)NH3對(duì)Nox的還原的影響規(guī)律不盡相同。對(duì)于高級(jí)再燃，較大富燃料區(qū)過(guò)量空氣系數(shù)有利于提高NH3對(duì)Nox的還原效率；在實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)，較高的溫度能促進(jìn)高級(jí)再燃脫硝效率的提高；適當(dāng)延長(zhǎng)氨劑在富燃料區(qū)的停留時(shí)間能提高NH3對(duì)Nox的還原效率。對(duì)于高級(jí)空氣分級(jí)，即空氣分級(jí)主燃區(qū)噴氨，富燃料區(qū)SR和溫度參數(shù)相互影響制約。強(qiáng)烈的富燃料環(huán)境在高溫條件下才能促進(jìn)NH3對(duì)Nox的還原；在富燃料

4、區(qū)SR較大時(shí)，高溫對(duì)氨劑還原Nox不利；大部分實(shí)驗(yàn)工況下，NSR在1.5～2范圍內(nèi)，脫硝效率取得最佳值。 為了更深入的研究富燃料區(qū)內(nèi)NH3對(duì)Nox的還原機(jī)理，文章通過(guò)建立還原NO的化學(xué)動(dòng)力學(xué)模型,選擇合適的化學(xué)機(jī)理對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行了模擬分析，得出高級(jí)再燃及高級(jí)空氣分級(jí)中富燃料區(qū)內(nèi)NH3對(duì)Nox還原的主要反應(yīng)路徑，并對(duì)主要參數(shù)的影響規(guī)律進(jìn)行了定性模擬分析。對(duì)兩種不同富燃料區(qū)內(nèi)反應(yīng)路徑分析發(fā)現(xiàn)，高級(jí)再燃和高級(jí)空氣分級(jí)中NH3對(duì)Nox的