煤粉先進再燃脫硝的試驗研究與化學(xué)動力學(xué)模擬.pdf

1、燃煤電站鍋爐產(chǎn)生的氮氧化物(NOx)是大氣的主要污染物之一。隨著環(huán)保要求的逐漸提高，燃煤電站煙氣脫硝迫在眉睫，急需成本低廉、高效的脫硝技術(shù)。將再燃與SNCR結(jié)合起來的先進再燃技術(shù)具有很好的技術(shù)、經(jīng)濟優(yōu)勢，有望成為我國控制燃煤電站NOx排放的主流技術(shù)。
　　本文首先通過在兩段反應(yīng)式一維燃燒反應(yīng)器上進行了煤粉再燃、SNCR和煤粉先進再燃脫硝試驗，研究再燃區(qū)化學(xué)當(dāng)量比(SR)、煤粉再燃比(RFP)、再燃區(qū)溫度(T1)、NH3/NO摩爾比

2、(NSR)以及停留時間(τ)對煤粉先進再燃脫硝的影響規(guī)律，并分析再燃區(qū)出口條件對反應(yīng)體系下游的NOx還原反應(yīng)的影響。
　　試驗結(jié)果表明：綜合考慮，SR=0.8左右較適合整體先進再燃脫硝；SR=0～0.6范圍內(nèi)時，RFP=25％的先進再燃的脫硝效率最高，SR=0.8～1.2范圍內(nèi)時，RFP=15%的先進再燃的脫硝效率最高；再燃燃料與氮還原劑的投入量存在一個最優(yōu)配比值，T1=1250℃，T2=900℃條件下，RFP=20%，NSR=1

3、時，先進再燃的脫硝效率最高，RFP=10%，NSR=1.5時，先進再燃的脫硝效率最高；先進再燃的T1最佳值為1100℃；再燃段出口中NO、NH3、CH4、CO、HCN是影響先進再燃脫硝效率的主要氣體成分，研究表明，CH4、CO、HCN三種氣體均對先進再燃脫硝反應(yīng)有促進作用，其中，CH4和HCN對先進再燃的影響最大，而 CO的影響相對較小。
　　然后本文整合已有的再燃和SNCR反應(yīng)機理，應(yīng)用Chemkin軟件建立化學(xué)動力學(xué)模型，模擬

4、煤粉先進再燃同相反應(yīng)過程，將試驗結(jié)果與模擬結(jié)果進行對比，驗證整合機理的正確性與可用性。最后通過對煤粉先進再燃的生成率分析，研究了重要基元反應(yīng)、重要反應(yīng)物等對脫硝效率的影響，并通過歸一化的生成率系數(shù)描述了脫硝反應(yīng)的進行過程，繪制先進再燃反應(yīng)脫硝路徑，并與已有的再燃反應(yīng)、SNCR反應(yīng)脫硝路徑進行比較。結(jié)果表明：先進再燃脫硝反應(yīng)是以氨基為主導(dǎo)、再燃燃料起重要作用的還原反應(yīng)，三種脫硝過程中起作用的物質(zhì)、重要的中間產(chǎn)物、重要的活性基團等都發(fā)生了變