【摘要】：現(xiàn)有SCR脫硝系統(tǒng)是目前燃煤電廠應(yīng)用最為廣泛、技術(shù)發(fā)展較為成熟可靠的煙氣凈化技術(shù),但是隨著環(huán)保指標(biāo)的進(jìn)一步提高、低負(fù)荷脫硝的需要、高濃度NO_x的高效脫除等原因?qū)ΜF(xiàn)有SCR脫硝系統(tǒng)的要求更為嚴(yán)苛,通過對(duì)快速SCR反應(yīng)和常用氧化劑前置氧化NO的研究現(xiàn)狀分析,本文將快速SCR反應(yīng)和標(biāo)準(zhǔn)SCR反應(yīng)的脫硝特性進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)研究,選擇最為合適的氧化劑作為實(shí)現(xiàn)快速SCR反應(yīng)的脫硝增效劑,利用脫硝增效劑前置氧化煙氣中部分NO實(shí)現(xiàn)快速SCR反應(yīng),提高現(xiàn)有SCR脫硝系統(tǒng)的反應(yīng)速率和脫硝效率�？焖賁CR反應(yīng)和標(biāo)準(zhǔn)SCR反應(yīng)的特性對(duì)比研究中發(fā)現(xiàn),快速SCR反應(yīng)能適應(yīng)更寬的溫度窗口而保持較高的效率,快速SCR反應(yīng)所體現(xiàn)的溫度特性能更好的適應(yīng)低負(fù)荷或者全負(fù)荷脫硝的要求;快速SCR反應(yīng)較高的反應(yīng)速率能處理具有高空間速度的煙氣,避免因增加催化劑層數(shù)而附加的煙氣阻力,利于減少SCR系統(tǒng)的整體初投資和運(yùn)行成本;410~820 mg/m~3范圍內(nèi)的NO_x質(zhì)量濃度變化對(duì)快速SCR反應(yīng)的脫硝效率影響不大,快速SCR反應(yīng)在處理高濃度NO_x煙氣時(shí)更具優(yōu)勢(shì),能更好的適應(yīng)脫硝反應(yīng)器入口的濃度的變化,同時(shí)對(duì)實(shí)現(xiàn)W型火焰鍋爐等高濃度NO_x煙氣的超低排放具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。綜合比較分析常用氧化劑的物理化學(xué)性質(zhì)、氧化性能、經(jīng)濟(jì)性、安全性和環(huán)保性,選擇H_2O_2作為實(shí)現(xiàn)快速SCR反應(yīng)的脫硝增效劑。Chemkin軟件模擬分析脫硝增效劑H_2O_2的氧化機(jī)理和性能,結(jié)合氧化實(shí)驗(yàn)研究表明,隨著溫度的升高,H_2O_2的分解速率和氧化速率明顯加快,其中·OH(羥基自由基)是高效氧化NO的主導(dǎo)因素,在H_2O_2不過量的情況下,NO氧化的主要產(chǎn)物為NO_2,隨著H_2O_2與NO體積濃度比增加,氧化產(chǎn)物NO_2的生成量逐漸增加,SO_2的存在對(duì)H_2O_2氧化NO過程沒有影響不大。利用脫硝增效劑前置氧化NO耦合快速SCR反應(yīng)實(shí)現(xiàn)脫硝提效過程。從H_2O_2載氣流量對(duì)脫硝效率的影響實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),H_2O_2載氣流量在0~0.2 L/min范圍之間,脫硝效率隨著H_2O_2載氣流量增加而增加,提升幅度高達(dá)10%。在H_2O_2載氣流量0.2 L/min附近取得了最佳的氧化效果,達(dá)到了快速SCR反應(yīng)的所需NO/NO_2比例條件。溫度對(duì)脫硝效率的影響規(guī)律表明,H_2O_2載氣流量在0.2 L/min時(shí),隨著溫度從275℃升高到375℃,脫硝效率有了明顯的提升;NO_x濃度對(duì)脫硝效率的影響規(guī)律分析,410~820 mg/m~3之間的NO_x質(zhì)量濃度變化對(duì)快速SCR反應(yīng)脫硝效率影響很小。耦合實(shí)驗(yàn)結(jié)果與之前研究快速SCR反應(yīng)和標(biāo)準(zhǔn)SCR反應(yīng)脫硝特性的對(duì)比分析相吻合。通過快速SCR反應(yīng)和標(biāo)準(zhǔn)SCR反應(yīng)兩種反應(yīng)條件下的催化劑活性、體積量和壽命計(jì)算,快速SCR反應(yīng)可增加煙氣凈化量、減少催化劑裝載量和延長催化劑使用壽命,這對(duì)燃煤電廠SCR脫硝系統(tǒng)節(jié)省初始成本和提高運(yùn)行經(jīng)濟(jì)性是非�？捎^的。
【圖文】：

圖 1-1 2011~2016 年我國的能源消費(fèi)情況分布圖煤是遠(yuǎn)古植被遺體長期經(jīng)地下高溫高壓作用，植被中的纖維素、木質(zhì)素等成量不斷減少的情況下，歷經(jīng)不斷脫水和碳質(zhì)不斷增加的過程，進(jìn)而緩慢形成化學(xué)穩(wěn)定性和高含量碳質(zhì)的固體化合物。煤從工業(yè)角度分析是由揮發(fā)分、固定和水四種成分組成，從元素角度分析，主要是由碳、氫、氧、硫、氮等化學(xué)

圖 1-2 標(biāo)準(zhǔn) SCR 反應(yīng)和快速 SCR 反應(yīng)的反應(yīng)機(jī)理圖王勇強(qiáng)，孫保民等[18]基于不同 Cu 負(fù)載量的 Cu-ZSM-5 催化劑進(jìn)行了快速 SCR 反應(yīng)的活性實(shí)驗(yàn)研究，并對(duì) Cu-ZSM-5 催化劑進(jìn)行了 NO、NO/NO2程序升溫脫附（TPD）(b) 快速 SCR 反應(yīng)(a) 標(biāo)準(zhǔn) SCR 反應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：西安熱工研究院有限公司
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：X773

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2703977