選擇性非催化還原與先進(jìn)再燃技術(shù)的實驗機理研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，能源與環(huán)境問題日益顯現(xiàn)。而燃煤電站鍋爐是環(huán)境中主要的NOx排放源之一，本文希望通過低成本的方式實現(xiàn)對電站鍋爐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、運行成本相對SCR低的多，但仍可以獲得中等乃至較高的脫硝效率，完全可以滿足我國目前的NOx排放標(biāo)準(zhǔn)。本研究主要內(nèi)容包括:
　　 ⑴通過實驗結(jié)合CHEMKIN模擬的方式對Thermal DeNOx以及NOxOUT進(jìn)行

2、了研究，針對NOxOUT還特別進(jìn)行了尿素?zé)岱纸獾膶嶒炑芯俊嶒灠l(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NH3的生成基本上是有利的；相同條件下，氨水將在相對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鍋爐內(nèi)部可燃性煙氣組分對SNCR過程影響的研究結(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。同時本文補充研究了爐內(nèi)大量存在的水蒸氣以及另外添加的碳酸鈉對脫硝過程的影響，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展，脫硝溫度窗口將擴大，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展，最佳脫硝效率得以明顯提高；同時大幅提高尿素?zé)岱纸鈿庵蠬NCO向NH3的水解率。
　　 ⑵針對不同煤階的多種燃煤，通過高溫?zé)峤獾姆绞窖芯苛藢υ偃歼^程具有重要作用的各類小

4、分子揮發(fā)份的動態(tài)析出過程及所占相對比例問題。在熱解研究的基礎(chǔ)上，選用從褐煤到無煙煤的5種燃煤展開了再燃脫除NOx的實驗。實驗結(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；對于煤粉再燃脫硝效果，整體上，褐煤最好，煙煤次之，無煙煤最差。
　　 ⑶在小型管式電爐上研究了利用甲烷來模擬揮發(fā)份或天然氣的先進(jìn)再燃過程，發(fā)現(xiàn)先進(jìn)再燃相對常規(guī)NOxOUT過程，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)過量空氣系數(shù)較大時，在整個實驗溫度范圍內(nèi)對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SNCR技術(shù)的工程應(yīng)用情況展開了詳細(xì)的研究。實驗發(fā)現(xiàn)，結(jié)合已實施的再燃技術(shù)，SNCR技術(shù)可以使得NOx排放在各個負(fù)荷下達(dá)到200mg/m3(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)，6％O2，千基)以下的要求，同時氨泄漏小于7.6mg/m3。實驗還指出，層噴射流量越大脫硝效果越好，同時存在著最佳霧化蒸汽壓力取