O-,2--CO-,2-氣氛下氣體再燃還原NO-,x-的研究.pdf

1、隨著全球氣候變暖問(wèn)題的日益加劇，燃煤電廠CO2排放量的控制成為溫室氣體減排的重中之重。O2/CO2燃燒技術(shù)被認(rèn)為是最有前景的技術(shù)之一，在回收CO2的同時(shí)，還能減少SO2和NOx的排放。但是，由于CO2后處理的嚴(yán)格技術(shù)要求和NOx的嚴(yán)重危害性，如何經(jīng)濟(jì)有效的對(duì)O2/CO2燃燒中產(chǎn)生的NOx進(jìn)行深度脫除，是該技術(shù)發(fā)展需要解決的一個(gè)主要問(wèn)題，而再燃脫硝將是一種有效的選擇。
　　 本文在O2/CO2氣氛下進(jìn)行再燃實(shí)驗(yàn)，并通過(guò)數(shù)值模擬對(duì)再

2、燃還原NOx的機(jī)理進(jìn)行探索。實(shí)驗(yàn)主要研究了再燃?xì)獬煞纸M成、不同氣氛和工況參數(shù)對(duì)再燃還原NO的影響，模擬則主要分析了一些關(guān)鍵組分和重要基元反應(yīng)對(duì)脫硝率的影響。
　　 實(shí)驗(yàn)在自行設(shè)計(jì)搭建的小型實(shí)驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行。煙氣采用模擬煙氣，氣體再燃燃料包括CH4、H2、CO以及它們的混合物，煙氣與再燃?xì)忸A(yù)先混合后再通入管式電爐反應(yīng)器，通過(guò)測(cè)量反應(yīng)器前后NO濃度的變化來(lái)確定再燃還原NO的效果。研究結(jié)果表明：各單個(gè)組分在最佳再燃條件下的脫硝率按CH4、

3、H2、CO的順序依次降低。CH4在溫度低于1000℃時(shí)，O2/CO2氣氛下的脫硝率高于空氣氣氛，隨溫度升高其脫硝率逐漸降低并低于空氣氣氛；H2和CO在O2/CO2氣氛下的脫硝率則始終高于空氣氣氛。CH4在O2/CO2氣氛下的脫硝率隨溫度升高呈先增加后減小的趨勢(shì)，并且1000℃為最佳反應(yīng)溫度，而空氣氣氛下的脫硝率則始終為遞增趨勢(shì)；H2在兩種氣氛下的脫硝率都隨溫度升高呈增加趨勢(shì)，并且在1000～1100℃時(shí)增幅最大；CO在溫度低于1100℃

4、時(shí)對(duì)NO幾乎沒(méi)有還原作用，只有在高于該溫度時(shí)才有一定的脫硝能力。停留時(shí)間延長(zhǎng)時(shí)，脫硝率均呈現(xiàn)先增加后平緩的趨勢(shì)。平衡比在一定范圍內(nèi)增加時(shí)，脫硝率呈遞增趨勢(shì)，而平衡比過(guò)大則使脫硝率趨于平緩。多個(gè)組分同時(shí)存在時(shí)，H2對(duì)CH4的影響和CO對(duì)H2的影響因反應(yīng)溫度而不同，而CO對(duì)CH4再燃均為不利影響。
　　 最后，利用CHEMKIN軟件對(duì)再燃過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬。模擬結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本相符，并且通過(guò)敏感性分析揭示了CH4、H2、CO再燃過(guò)程