高溫下煙氣成分對(duì)NO-焦炭反應(yīng)的影響和競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制.pdf

1、我國(guó)作為煤炭消費(fèi)大國(guó)，由燃煤帶來的氮氧化物污染情況越來越嚴(yán)重，控制燃煤電廠的氮氧化物排放是迫在眉睫的工作。研究NO-焦炭反應(yīng)的規(guī)律有助于預(yù)測(cè)實(shí)際燃燒過程中NO的生成，從而對(duì)控制燃煤電廠 NOX排放具有重要的指導(dǎo)意義。本文作者改造了高溫?cái)y帶流模擬器實(shí)驗(yàn)臺(tái)，并在該實(shí)驗(yàn)臺(tái)上完成制焦工作；在高溫沉降爐實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行了焦炭-NO反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，對(duì)CO2、SO2、O2、H2O等氣體對(duì)焦炭還原NO的影響做了詳細(xì)的研究。
　　對(duì)制得的焦炭進(jìn)行了相關(guān)分析，

2、煙煤的揮發(fā)分轉(zhuǎn)化率較高，貧煤和無煙煤因?yàn)楸旧頁]發(fā)分含量較低的原因，轉(zhuǎn)化率較低，但所有焦炭的揮發(fā)分含量都處于較低水平。
　　通過沉降爐對(duì)NO-焦炭反應(yīng)的研究發(fā)現(xiàn)，SO2對(duì)焦炭還原 NO的影響有限，在有 SO2存在的情況下，NO的還原率的提升在1~7％。CO2對(duì)NO-焦炭反應(yīng)的影響較復(fù)雜，少量 CO2的加入就能提升 NO還原率，但是濃度的提升對(duì)NO還原的促進(jìn)作用不大，CO2促進(jìn)還原的原因是氣化反應(yīng)生成 NO，過高的CO2濃度抑制了CO

3、對(duì)NO的還原。隨著溫度和H2O濃度的提升，NO的還原率提升，這種提升效果在低溫時(shí)比較明顯，H2O的促進(jìn)NO還原的最主要原因是 CO和HCN等還原性物質(zhì)的生成。對(duì)貧煤和無煙煤來講，O2對(duì)NO的還原有抑制作用，而神華煙煤的結(jié)果表明，低濃度的O2對(duì)NO的還原有促進(jìn)作用，最佳的O2濃度在0.8~1%之間。O2促進(jìn)NO還原的主要原因是表面碳氧官能團(tuán)的增多和CO的生成。
　　在不同煙氣配比的實(shí)驗(yàn)中，在低濃度氧氣存在的時(shí)候，加入 H2O也是更有

4、利于NO的還原的，高濃度氧氣情況下，配比煙氣的NO還原率都低于單組份的工況， XPS和壓汞分析結(jié)果表明，反應(yīng)過程中碳氧官能團(tuán)數(shù)量增加，高氧濃度不利于 NO還原的原因在于 O2和NO競(jìng)爭(zhēng)煤焦表面的官能團(tuán)，以及表面孔比表面積的減少。CO2和O2配比的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，配比工況的NO還原率都低于單組份氣體的還原率，可能的原因是 O2的加入消耗了氣化生成產(chǎn)物CO，此外，CO2的存在也不利于 CO還原 NO。反應(yīng)過程中表面碳氧官能團(tuán)都有增加的趨勢(shì)，但