中溫條件下添加劑對SNCR脫硝影響的實(shí)驗研究.pdf

1、目前我國燃煤電廠氮氧化物排放量持續(xù)增長，由此引起的環(huán)境污染問題日益突出。選擇性非催化還原(SNCR)技術(shù)作為一種簡單經(jīng)濟(jì)的NOx控制技術(shù)，建設(shè)周期短且改造相對容易，同時可與其他NOx控制技術(shù)復(fù)合應(yīng)用達(dá)到較高的脫硝效率，適用于我國新建燃煤電廠及現(xiàn)有電廠改造。由于SNCR技術(shù)要求的溫度較高且對溫度條件較為敏感，當(dāng)鍋爐低負(fù)荷運(yùn)行時，還原劑噴射區(qū)域的溫度范圍偏離了SNCR最佳的脫硝溫度窗口，脫硝效率明顯下降，使其不能滿足NOx排放標(biāo)準(zhǔn)，這成為該

2、技術(shù)大規(guī)模推廣應(yīng)用的主要障礙。因此，探明鍋爐低負(fù)荷運(yùn)行參數(shù)與不同煙氣組分濃度對SNCR脫硝過程的影響規(guī)律，改善中溫條件下SNCR脫硝效率是SNCR技術(shù)向電廠鍋爐推廣的關(guān)鍵問題。
　　本文首先在管式爐實(shí)驗系統(tǒng)中，進(jìn)行650-950℃溫度范圍內(nèi)氨氣-SNCR脫硝實(shí)驗，在模擬煙氣氣氛下(NO、O2、CO2、SO2、N2)研究工藝參數(shù)（溫度、氨氮比）對脫硝效率及污染物排放（氨逃逸、尾部N2O、NO2）的影響規(guī)律，探究主要煙氣組分(O2、S

3、O2)對SNCR反應(yīng)特性的影響。研究結(jié)果對深入理解中溫條件下SNCR反應(yīng)特性，提高中溫條件下SNCR脫硝效率有指導(dǎo)意義。
　　其次，在管式爐上考察三種添加劑(氫氣(H2)、一氧化碳(CO)、甲烷(CH4))在不同溫度條件下SNCR脫硝反應(yīng)效率并考察氨逃逸率及N2O排放。結(jié)果表明:隨著添加量添加量與NH3物質(zhì)的量比β(Add/NH3)的增大，SNCR脫硝溫度窗口均向低溫方向移動;最佳脫硝溫度Topt偏移量從小到大為順序依次為:CO＜

4、H2＜CH4;同時，N2O轉(zhuǎn)化率ηN2O整體提高，且峰值向低溫方向移動，峰值大小及其偏移量排序依次為:CO＜H2＜ CH4。綜合比較，CH4與H2對中溫SNCR脫硝效率的改善作用較佳:700～900℃溫度區(qū)間，當(dāng)β(Add/NH3)≥0.8，脫硝效率η均能超過50％，但650℃時，η依然較低，約27％。
　　最后，在6kW CFB循環(huán)流化床(CFB)煤燃燒實(shí)驗裝置上，進(jìn)行了實(shí)際燃煤煙氣條件下SNCR脫硝試驗，在650℃～850℃溫

5、度范圍內(nèi)，探究了氨氮比(NSR)、煙氣溫度對脫硝效率、尾部氨逃逸及N2O排放濃度等的影響。結(jié)果表明:在NSR=1.5，無添加劑條件下，溫度低于680℃時，脫硝效率η均小于17％，而當(dāng)溫度升高為810℃時，η均增大到70％左右;添加CH4后，在630～680℃溫度范圍內(nèi)CH4對η的促進(jìn)作用隨溫度升高而逐漸增大，隨添加量增大而增大;當(dāng)溫度高于680℃，CH4對η的促進(jìn)作用減弱，添加量變化對其影響不大，η約50％;在810℃時，CH4對η有抑