本文關(guān)鍵詞：垃圾填埋沼氣發(fā)電機(jī)組氮氧化物排放控制研究

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【摘要】：隨著全球經(jīng)濟(jì)的高速增長(zhǎng),能源和環(huán)保問(wèn)題日益突出。垃圾填埋是我國(guó)目前處理城市生活垃圾的主要手段,生活垃圾填埋產(chǎn)生的沼氣作為發(fā)動(dòng)機(jī)燃料帶動(dòng)發(fā)電機(jī)組發(fā)電,不僅提供了能源,還大大改善了城市生活環(huán)境,然而沼氣發(fā)電機(jī)組排放的氮氧化物對(duì)人體和環(huán)境的影響十分嚴(yán)重。本文根據(jù)國(guó)內(nèi)外先進(jìn)排放控制技術(shù)和應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),結(jié)合企業(yè)沼氣發(fā)電機(jī)組氮氧化合物排放控制項(xiàng)目,研究分析沼氣發(fā)電機(jī)組氮氧化物的排放控制方法,使其滿(mǎn)足目前國(guó)家針對(duì)電廠的排放法規(guī)。本文以企業(yè)橫向項(xiàng)目“八號(hào)機(jī)組氮氧化物排放控制技術(shù)改造”等項(xiàng)目為依托,采用實(shí)驗(yàn)研究和仿真模擬的方法對(duì)垃圾填埋沼氣發(fā)動(dòng)機(jī)氮氧化物的影響因素、反應(yīng)特性、排放控制策略等進(jìn)行了系統(tǒng)研究與分析,其主要工作和創(chuàng)新之處如下:1、首先闡述了本課題的研究背景和意義,詳細(xì)介紹了SCR系統(tǒng)降低NOX排放技術(shù)的應(yīng)用及相關(guān)問(wèn)題,對(duì)垃圾填埋廠沼氣發(fā)電機(jī)組的氮氧化物排放影響因素進(jìn)行分析和研究。2、建立多孔介質(zhì)模型,對(duì)SCR系統(tǒng)的化學(xué)反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行模擬仿真,分析了催化器中氣相的流場(chǎng)分布及各種不同因素對(duì)SCR催化效率的影響,仿真結(jié)果表明溫度、空速(停留時(shí)間)、氨氮比、氧氣濃度等對(duì)催化效率都有一定的影響,溫度影響最為明顯,氧氣濃度影響最弱。3、設(shè)計(jì)垃圾填埋沼氣發(fā)電機(jī)組NOX排放控制的SCR系統(tǒng)裝置,試驗(yàn)研究各種不同影響因素對(duì)SCR系統(tǒng)De NOX的影響,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與仿真結(jié)果與進(jìn)行比較,進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)沼氣發(fā)電機(jī)組的排放控制裝置。4、進(jìn)行沼氣發(fā)電機(jī)組的進(jìn)氣道噴射霧化水及液態(tài)CO2的實(shí)驗(yàn),研究其對(duì)沼氣發(fā)電機(jī)組排放廢氣中NOX濃度的影響,實(shí)驗(yàn)得出兩種方法都能一定程度的降低NOX的產(chǎn)生,噴射液態(tài)CO2的效果要明顯優(yōu)于噴射霧化水的效果。
【關(guān)鍵詞】：垃圾填埋 沼氣發(fā)電機(jī)組 氮氧化物 SCR DeNO_X 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：X773;X705
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 第1章 緒論14-28
• 1.1 本課題背景及意義14-16
• 1.1.1 課題背景14-15
• 1.1.2 課題意義15-16
• 1.2 垃圾填埋沼氣發(fā)電技術(shù)國(guó)內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀16-20
• 1.2.1 國(guó)外利用現(xiàn)狀16-17
• 1.2.2 國(guó)內(nèi)利用現(xiàn)狀17-18
• 1.2.3 垃圾填埋沼氣發(fā)電原理18-19
• 1.2.4 垃圾填埋沼氣發(fā)電廠氮氧化物排放現(xiàn)狀19-20
• 1.3 沼氣發(fā)電機(jī)組氮氧生成機(jī)理及影響因素20-22
• 1.3.1 氮氧生成機(jī)理20
• 1.3.2 影響氮氧化物生成的因素20-22
• 1.4 電廠氮氧化物排放法規(guī)及控制技術(shù)22-26
• 1.4.1 國(guó)內(nèi)外電廠氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn)22-23
• 1.4.2 氮氧化物排放控制技術(shù)及路線選擇23-25
• 1.4.3 SCR技術(shù)在電廠氮氧化物排放控制中的應(yīng)用25-26
• 1.5 本課題主要研究?jī)?nèi)容26-28
• 第2章 SCR系統(tǒng)降低NO_X排放技術(shù)28-41
• 2.1 SCR工作原理28-30
• 2.2 SCR工藝系統(tǒng)30-33
• 2.3 SCR反應(yīng)的主要影響因素33-36
• 2.3.1 反應(yīng)溫度33-34
• 2.3.2 停留時(shí)間和空速34-35
• 2.3.3 混合度35
• 2.3.4 氨氮比35
• 2.3.5 催化劑35-36
• 2.4 SCR催化劑尺寸設(shè)計(jì)36-37
• 2.5 尿素噴射量的計(jì)算37-38
• 2.6 SCR系統(tǒng)應(yīng)用面臨問(wèn)題38-40
• 2.6.1 氨泄露38-39
• 2.6.2 催化劑的高溫穩(wěn)定性39
• 2.6.3 尿素還原劑結(jié)晶39-40
• 2.6.4 PM及粉塵40
• 2.7 本章小結(jié)40-41
• 第3章 沼氣發(fā)電機(jī)組SCR系統(tǒng)數(shù)值模擬41-58
• 3.1 SCR反應(yīng)數(shù)值模擬數(shù)學(xué)模型41-46
• 3.1.1 基本方程41-42
• 3.1.2 湍流模型42-43
• 3.1.3 物質(zhì)運(yùn)輸模型43-44
• 3.1.4 多孔介質(zhì)模型44
• 3.1.5 尿素水溶液噴射霧化模型44-46
• 3.2 沼氣發(fā)電機(jī)組SCR反應(yīng)器數(shù)值模擬過(guò)程46-49
• 3.2.1 SCR催化反應(yīng)器數(shù)值模擬步驟46
• 3.2.2 幾何模型的建立46-47
• 3.2.3 發(fā)電機(jī)組排放廢氣參數(shù)確定47-48
• 3.2.4 計(jì)算模型的選取48
• 3.2.5 幾何模型的網(wǎng)格劃分48-49
• 3.2.6 邊界條件的確定49
• 3.3 SCR系統(tǒng)均勻性評(píng)價(jià)指標(biāo)49-50
• 3.3.1 氣流分布均勻性評(píng)價(jià)指標(biāo)49
• 3.3.2 噴氨效果評(píng)價(jià)指標(biāo)49-50
• 3.4 噴射模擬計(jì)算50-51
• 3.5 SCR反應(yīng)器流場(chǎng)分布51
• 3.6 各種不同素對(duì)催化效率的影響51-56
• 3.6.1 溫度對(duì)SCR反應(yīng)的影響51-54
• 3.6.2 廢氣流速對(duì)SCR反應(yīng)的影響54
• 3.6.3 氨氮比對(duì)SCR反應(yīng)的影響54-56
• 3.6.4 停留時(shí)間對(duì)催化效率的影響56
• 3.7 本章小結(jié)56-58
• 第4章 SCR系統(tǒng)處理沼氣發(fā)電機(jī)組NO_X實(shí)驗(yàn)研究58-69
• 4.1 SCR催化還原實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)58-62
• 4.1.1 實(shí)驗(yàn)原理58-60
• 4.1.2 實(shí)驗(yàn)裝置60-62
• 4.2 實(shí)驗(yàn)方案及步驟62-64
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)方案62
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)步驟62-64
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析64-68
• 4.3.1 反應(yīng)溫度對(duì)還原效率的影響64
• 4.3.2 停留時(shí)間對(duì)還原效率的影響64-65
• 4.3.3 氨氮比對(duì)還原效率的影響65-66
• 4.3.4 氧氣濃度對(duì)還原效率的影響66
• 4.3.5 進(jìn)氣道噴H_2O、CO_2對(duì)沼氣發(fā)電機(jī)組NO_X生成的影響66-68
• 4.4 本章小結(jié)68-69
• 第5章 總結(jié)與展望69-71
• 5.1 本文主要研究工作總結(jié)69-70
• 5.2 研究展望70-71
• 參考文獻(xiàn)71-76
• 致謝76

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：591481