本文關(guān)鍵詞：中溫條件下添加劑對SNCR脫硝影響的實驗研究

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【摘要】：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驗系統(tǒng)中,進(jìn)行650-950℃溫度范圍內(nèi)氨氣-SNCR脫硝實驗,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、SO2)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N20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：COH2CH4;同時,N20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：COH2CH4。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)p(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)煤燃燒實驗裝置上,進(jìn)行了實際燃煤煙氣條件下SNCR脫硝試驗,在650℃-850℃溫度范圍內(nèi),探究了氨氮比(NSR)、煙氣溫度對脫硝效率、尾部氨逃逸及N20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有抑制作用。同時,氨氮比NSR與CH4添加量β(CH4/NH3)增大均會使N20排放濃度φ(N20)略微增大,氨逃逸均保持在4.7ppm,無明顯變化。
【關(guān)鍵詞】：SNCR 添加劑 脫硝 氨氮比 中溫 燃煤煙氣
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：X773
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 緒論9-21
• 1.1 研究背景9-10
• 1.2 選擇性非催化還原反應(yīng)機(jī)理10-12
• 1.3 影響SNCR反應(yīng)的主要因素12-15
• 1.3.1 運行參數(shù)12-13
• 1.3.2 煙氣組分13-15
• 1.4 添加劑對SNCR反應(yīng)的影響15-17
• 1.4.1 氣體添加劑15-16
• 1.4.2 液體添加劑16
• 1.4.3 其他添加劑16-17
• 1.5 本文研究內(nèi)容17
• 參考文獻(xiàn)17-21
• 第二章 實驗裝置與測試方法21-28
• 2.1 管式爐SNCR脫硝實驗系統(tǒng)21-24
• 2.1.1 管式爐主體21-22
• 2.1.2 模擬煙氣配氣系統(tǒng)22
• 2.1.3 氨氣/添加劑噴射系統(tǒng)22-23
• 2.1.4 煙氣組分分析23-24
• 2.2 流化床SNCR脫硝實驗系統(tǒng)24-26
• 2.2.1 流化床主體24-25
• 2.2.2 氨氣/添加劑噴射系統(tǒng)25-26
• 2.2.3 煙氣組分分析26
• 2.3 本章小結(jié)26
• 參考文獻(xiàn)26-28
• 第三章 模擬煙氣SNCR基礎(chǔ)實驗研究28-39
• 3.1 引言28
• 3.2 實驗方法28-29
• 3.3 溫度對SNCR反應(yīng)的影響29-31
• 3.4 氨氮比對SNCR反應(yīng)的影響31-33
• 3.5 氧氣對SNCR反應(yīng)的影響33-35
• 3.6 二氧化硫?qū)NCR反應(yīng)的影響35-36
• 3.7 本章小結(jié)36-37
• 參考文獻(xiàn)37-39
• 第四章 模擬煙氣SNCR添加劑脫硝實驗研究39-50
• 4.1 引言39
• 4.2 CO添加劑對SNCR反應(yīng)的影響39-42
• 4.2.1 CO對NO還原效果的影響40
• 4.2.2 CO對N_2O及N_2轉(zhuǎn)化率的影響40-41
• 4.2.3 CO對尾部NH_3、CO排放的影響41-42
• 4.3 H_2添加劑對SNCR反應(yīng)的影響42-44
• 4.3.1 H_2對NO還原效果的影響42-43
• 4.3.2 H_2對N_2O及N_2轉(zhuǎn)化率的影響43-44
• 4.3.3 H_2對尾部NH_3排放的影響44
• 4.4 CH_4添加劑對氣SNCR反應(yīng)的影響44-47
• 4.4.1 CH_4對NO還原效果的影響44-45
• 4.4.2 CH_4對N_2O及N_2轉(zhuǎn)化率的影響45-46
• 4.4.3 CO對尾部NH_3、CH_4、CO排放的的影響46-47
• 4.5 添加劑H_2、CO、CH_4的對比分析47-48
• 4.6 本章小結(jié)48
• 參考文獻(xiàn)48-50
• 第五章 燃煤煙氣SNCR及添加劑實驗研究50-57
• 5.1 引言50
• 5.2 實驗方案50-51
• 5.2.1 實驗煤種50
• 5.2.2 實驗方法50-51
• 5.2.3 實驗工況51
• 5.3 流化床運行穩(wěn)定性51-53
• 5.3.1 爐膛溫度51-52
• 5.3.2 初始煙氣組分濃度52-53
• 5.4 燃煤煙氣SNCR反應(yīng)特性53-55
• 5.4.1 氨氮比及溫度對燃煤煙氣SNCR反應(yīng)的影響53-54
• 5.4.2 添加劑CH_4對燃煤煙氣SNCR反應(yīng)的影響54-55
• 5.5 本章小結(jié)55-56
• 參考文獻(xiàn)56-57
• 第六章 總結(jié)與展望57-59
• 6.1 全文總結(jié)57-58
• 6.2 展望58-59
• 致謝59-60
• 作者簡介,攻讀碩士期間參加的學(xué)術(shù)活動與發(fā)表的論文60

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