煤氣再燃還原氮氧化物化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究.pdf

1、電站燃煤過(guò)程排放的氮氧化物(NOx)氣體是危害最大、最難處理的大氣污染物之一。燃料再燃是降低NOx排放的有效技術(shù)手段,將現(xiàn)有的地下氣化煤氣氣源作為再燃燃料,研究煤氣再燃還原NOx的特性。研究煤氣再燃還原NOx的一個(gè)重要手段是利用化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)機(jī)理對(duì)該過(guò)程進(jìn)行模擬,揭示該過(guò)程的化學(xué)反應(yīng)歷程,最終達(dá)到控制化學(xué)反應(yīng)過(guò)程向有利于NOx還原方向進(jìn)行。本文建立了一個(gè)適用于煤氣再燃還原NOx的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理(362個(gè)反應(yīng)62種組分)。煤氣中對(duì)NOx還原

2、起主要作用的氣體是H2、CO和CH4。采用本文建立機(jī)理分別對(duì)H2、CO和CH4作為再燃燃料還原NOx的過(guò)程進(jìn)行模擬,并與已有試驗(yàn)結(jié)果相對(duì)比,模擬結(jié)果能較好的反映試驗(yàn)所得趨勢(shì),從而驗(yàn)證了該建立機(jī)理具有一定的可靠性。通過(guò)大量的敏感性分析,得出所建立機(jī)理中：H2還原NOx在低溫還原性氛圍時(shí),NO主要通過(guò)反應(yīng)H2+NO<；=>；HNO+H和HNO+NO<；=>；N2O+OH來(lái)實(shí)現(xiàn)還原脫除；高溫還原性氛圍時(shí)通過(guò)反應(yīng)NO+H2<

3、；=>；HNO+H,HNO+H<；=>；NH+OH,NH+NO<；=>；...及NO+H<；=>；N+OH,N+NO<；=>；N2+O來(lái)實(shí)現(xiàn)還原NO；CO還原NOx在高溫還原性氛圍時(shí)主要是通過(guò)反應(yīng)NO+CO<；=>；CO2+N來(lái)進(jìn)行；CH4對(duì)NO的還原主要通過(guò)反應(yīng)HCCO+NO及CHi+NO來(lái)實(shí)現(xiàn)。在氣體反應(yīng)器試驗(yàn)臺(tái)上對(duì)煤氣還原NOx進(jìn)行了試驗(yàn)研究,并采用本文建立機(jī)理對(duì)試驗(yàn)工況進(jìn)行了模擬,研究

4、了再燃各影響因素對(duì)煤氣再燃還原NO的影響規(guī)律。由計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果的對(duì)比分析可知：當(dāng)化學(xué)當(dāng)量比為0.55和0.7時(shí),隨著反應(yīng)溫度的升高NO脫除率逐漸升高；當(dāng)化學(xué)當(dāng)量比為0.9時(shí),存在一個(gè)最佳反應(yīng)溫度?；瘜W(xué)當(dāng)量比為0.55時(shí),計(jì)算結(jié)果和試驗(yàn)結(jié)果基本一致；化學(xué)當(dāng)量比為0.7和0.9時(shí),計(jì)算結(jié)果低估了煤氣還原NO的能力,但二者定性上是基本一致的。在各種不同的反應(yīng)溫度水平下,隨著化學(xué)當(dāng)量比的增大,NO脫除率逐漸降低。隨著停留時(shí)間的增加,NO脫除