發(fā)布時(shí)間：2020-08-28 16:00

　　 火力發(fā)電廠是大氣污染物NO_x的主要來源之一,我國對火電廠NO_x排放標(biāo)準(zhǔn)日趨嚴(yán)格。選擇性催化還原(Selective Catalytic Reduction,SCR)脫硝技術(shù)因具有脫硝效率高、無二次污染、對機(jī)組運(yùn)行影響小等一系列優(yōu)點(diǎn)成為當(dāng)前火電機(jī)組控制NO_x排放的首要選擇。鍋爐SCR脫硝系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜,其速度分布、氨氮混合均勻性對脫硝性能影響較大,通過加裝煙氣導(dǎo)流裝置,提高煙氣速度與組分濃度均勻性,進(jìn)而提高脫硝性能,減輕積灰堵塞、腐蝕等問題。此外,SCR脫硝反應(yīng)是影響脫硝性能的根本所在,對脫硝反應(yīng)影響較大的運(yùn)行參數(shù)主要包括煙氣溫度、流速、氨氮比等。SCR脫硝系統(tǒng)中,存在催化劑活性較高的溫度,即脫硝反應(yīng)的溫度窗口。煙氣流速直接影響NH_3與NO_x的混合程度及煙氣在催化劑中停留時(shí)間,合理的流速可以促進(jìn)NH_3與NO_x混合及反應(yīng)充分進(jìn)行。脫硝效率一般隨氨氮摩爾比的增大而增大,但當(dāng)氨氮比大于1.1時(shí),氨逃逸量會(huì)急劇增大,也會(huì)加劇氨氧化等副反應(yīng),故需確定其最佳氨氮比。因此,基于脫硝反應(yīng)機(jī)理分析,對脫硝系統(tǒng)流場、濃度場及脫硝反應(yīng)影響因素進(jìn)行模擬研究,以提高脫硝效率,降低氨逃逸,實(shí)現(xiàn)氮氧化物“超超低”排放。以某電廠1000MW鍋爐SCR脫硝系統(tǒng)為研究對象,通過數(shù)值模擬計(jì)算找到導(dǎo)流板和整流格柵的最佳布置方案,以提高流場、濃度場均勻性。結(jié)果表明:SCR脫硝系統(tǒng)入口煙道兩個(gè)直角轉(zhuǎn)角布置6塊弧直導(dǎo)流板,在催化劑上方布置間距0.2m,高度0.6m的整流格柵對流場、濃度場優(yōu)化效果較好,噴氨下游截面速度偏差由改造前的26.78%降到11.83%,首層催化劑層入口截面速度偏差由30.1%降到12.9%,NH_3濃度偏差由11.4%降到3.3%。應(yīng)用氣相化學(xué)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)軟件CHEMKIN對SCR脫硝反應(yīng)進(jìn)行模擬,通過敏感性、反應(yīng)路徑、活性位覆蓋度分析等對選擇性催化還原脫硝反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行深入研究。將CHEMKIN脫硝反應(yīng)機(jī)理與FLUENT數(shù)值模擬耦合,模擬分析溫度、氨氮比、空速等對脫硝反應(yīng)的影響規(guī)律。結(jié)果表明:脫硝反應(yīng)的溫度窗口在330~420℃;控制氨氮比在1~1.05可使脫硝效率達(dá)到最大,且氨逃逸較小;低空速下脫硝效率較高,當(dāng)空速大于4500h~(-1)后,隨空速升高脫硝效率逐漸下降。
【學(xué)位單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：X773
【部分圖文】：

硝反應(yīng)的復(fù)雜性，對脫硝反應(yīng)機(jī)理的研究相對述 SCR 脫硝反應(yīng)過程，因此需對電廠 SCR 脫應(yīng)過程涉及到一系列復(fù)雜的反應(yīng)，應(yīng)用氣相化地對 SCR 脫硝反應(yīng)進(jìn)行模擬，利用自帶的敏感過催化劑表面活性位覆蓋率變化、反應(yīng)路徑分反應(yīng)機(jī)理。及模型數(shù)介紹KIN 軟件包中的完全攪動(dòng)反應(yīng)器及蜂窩陶瓷反 3-1 所示，SCR 反應(yīng)器模型煙氣及氨氣入口模N 中脫硝反應(yīng)模擬計(jì)算過程做簡化假設(shè)：（1）氣器徑向速度一致，化學(xué)反應(yīng)只沿軸向進(jìn)行。

圖 3-3 溫度敏感性分析圖的敏感性分析敏感性分析的最終目的是將出口氮氧化物的濃度降到規(guī)定的限制以率，需找到對 NO 消耗率影響較大的基元反應(yīng)，對各基元。

18圖 3-4 NO 敏感性分析圖由圖 3-4 可知，A1~A5 基元反應(yīng)對 NO 的敏感性系數(shù)較大，數(shù)值隨反應(yīng)的進(jìn)行逐漸增大，對 NO 最敏感的是 A5 基元反應(yīng)，最大敏感性系數(shù)是-1.72，A5 反應(yīng)是脫除 NO 的主要反應(yīng)，其次是 A2、A4 反應(yīng)，最大敏感性系數(shù)在 1.02 左右，敏感性系數(shù)為正，說明 A2、A4 基元反應(yīng)向生成 NO 的方向移動(dòng)，A1、A3 基元反應(yīng)在出口處對 NO 的敏感性系數(shù)約為-0.86。A5 基元反應(yīng)的敏感性系數(shù)是其余四個(gè)基元反應(yīng)的 2 倍左右，就整體而言，隨反應(yīng)的進(jìn)行，NO 逐漸被消耗。A6~A8 基元反應(yīng)對 NO 的敏感性系數(shù)都在 10-3數(shù)量級，對 NO 的影響相對較小，

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;中材湘潭脫硝技術(shù)廣獲關(guān)注[J];中國建材資訊;2012年03期

2 邱秀婷;皮元豐;;環(huán)保新背景下燃機(jī)脫硝技術(shù)的選擇研究[J];環(huán)境與發(fā)展;2017年03期

3 徐灝;胡達(dá)清;周旭健;劉海蛟;;燃機(jī)氮氧化物排放研究及脫硝技術(shù)探討[J];能源與環(huán)境;2017年05期

4 陳立勇;喬新鳴;;煤粉鍋爐降氮脫硝技術(shù)選擇及應(yīng)用[J];科技與企業(yè);2016年05期

5 齊世彩;;新時(shí)期電廠脫硝技術(shù)概述[J];江西建材;2015年05期

6 邱乾勝;孫立;柴志龍;趙海鑫;;水泥行業(yè)脫硝技術(shù)淺析[J];四川建材;2015年01期

7 冀佳蓉;;燃煤電廠催化脫硝技術(shù)在我國的應(yīng)用[J];科技與創(chuàng)新;2014年04期

8 張濟(jì)宇;用脫硝技術(shù)除去NO_x的方法[J];石油化工環(huán)境保護(hù);1999年04期

9 陳篤生;;干法排煙脫硫與脫硝技術(shù)[J];化肥設(shè)計(jì);1988年05期

10 高忠乾;;給水脫硝酸鹽工藝與設(shè)計(jì)[J];陜西化工;1989年06期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 甘露;范振興;黃銳;;寬負(fù)荷脫硝技術(shù)探討[A];2016燃煤電廠超低排放形勢下SCR脫硝系統(tǒng)運(yùn)行管理及氨逃逸監(jiān)測、空預(yù)器堵塞與低溫省煤器改造技術(shù)交流研討會(huì)論文集[C];2016年

2 何凱;耿得標(biāo);陶麗;張晶晶;;超臨界火電機(jī)組全負(fù)荷脫硝技術(shù)改造的探討[A];2016清潔高效燃煤發(fā)電技術(shù)交流研討會(huì)論文集[C];2016年

3 甘露;范振興;黃銳;;寬負(fù)荷脫硝技術(shù)探討[A];2016清潔高效燃煤發(fā)電技術(shù)交流研討會(huì)論文集[C];2016年

4 王寧;秦勤;孫明雪;楊凡;劉佳林;;煙氣干法脫硝技術(shù)的研究進(jìn)展[A];第八屆全國能源與熱工學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2015年

5 高長明;;水泥研發(fā)新型脫硝技術(shù)降低氮氧化物排放[A];水泥工業(yè)脫硝實(shí)用技術(shù)參考手冊（2013版）[C];2013年

6 凌庭生;張長樂;周金波;盛趙寶;;水泥行業(yè)脫硝技術(shù)方案的評估與選擇[A];水泥工業(yè)脫硝實(shí)用技術(shù)參考手冊（2013版）[C];2013年

7 高長明;;水泥研發(fā)新型脫硝技術(shù)降低氮氧化物排放[A];2012水泥工業(yè)脫硝、脫硫除塵實(shí)用技術(shù)參考手冊[C];2012年

8 凌庭生;張長樂;周金波;盛趙寶;;水泥行業(yè)脫硝技術(shù)方案的評估與選擇[A];2012水泥工業(yè)脫硝、脫硫除塵實(shí)用技術(shù)參考手冊[C];2012年

9 張大川;任登敏;;關(guān)于超臨界火電機(jī)組全負(fù)荷脫硝技術(shù)改造的探討[A];2016燃煤電廠超低排放形勢下SCR(SNCR)脫硝系統(tǒng)運(yùn)行管理及氨逃逸與空預(yù)器堵塞技術(shù)交流研討會(huì)論文集[C];2016年

10 張大川;任登敏;;關(guān)于超臨界火電機(jī)組全負(fù)荷脫硝技術(shù)改造的探討[A];2015火力發(fā)電節(jié)能改造現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢技術(shù)交流會(huì)論文集[C];2015年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 記者 陶加;國產(chǎn)SCR脫硝催化劑應(yīng)用成功[N];中國化工報(bào);2014年

2 趙引德;無毒脫硝催化劑迎來發(fā)展商機(jī)[N];中國化工報(bào);2014年

3 本報(bào)記者 信鵬 楊凱 朱莉;山東海潤：科技治霾 挖掘減排新潛力[N];中國企業(yè)報(bào);2017年

4 ;破解焦?fàn)t脫硝難題 推動(dòng)行業(yè)綠色發(fā)展[N];中國環(huán)境報(bào);2017年

5 梔子;低溫脫硝好還是中溫脫硝好不能簡單定論[N];中國建材報(bào);2017年

6 通訊員 龔家猷　周國民;國內(nèi)首例聯(lián)合脫硝技術(shù)投用[N];中國電力報(bào);2009年

7 趙影　記者 張春;釩鈦資源轉(zhuǎn)化為大氣治污服務(wù)[N];四川日報(bào);2009年

8 主持人 本報(bào)記者李禾;控制空氣污染,面臨標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)大考[N];科技日報(bào);2009年

9 本報(bào)記者 滕繼濮;SCR技術(shù)：現(xiàn)實(shí)可行的脫硝選擇[N];科技日報(bào);2009年

10 通訊員 路光杰;龍?jiān)喘h(huán)保推出火電脫硝技術(shù)[N];中國電力報(bào);2015年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前8條

1 郭彬;介質(zhì)阻擋放電低溫等離子體脫硝性能研究與能耗分析[D];山東大學(xué);2018年

2 張延兵;Mn-基低溫脫硝催化劑制備、性能及在聚苯硫醚濾料上的應(yīng)用[D];福州大學(xué);2017年

3 吳興遠(yuǎn);生物質(zhì)內(nèi)在金屬遷移對其再燃脫硝影響的研究[D];清華大學(xué);2015年

4 楊一鳴;選擇性催化還原法（SCR）反應(yīng)器主體形式及內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與優(yōu)化[D];北京工業(yè)大學(xué);2017年

5 楊少龍;基于紫外/電解海水的船舶廢氣脫硝性能與機(jī)理研究[D];大連海事大學(xué);2017年

6 王莉;Fe～ⅡEDTA濕法絡(luò)合脫硝液的再生及資源化初探[D];浙江大學(xué);2007年

7 陳鎮(zhèn)超;基于尿素還原劑的選擇性非催化還原高效脫硝技術(shù)的實(shí)驗(yàn)研究[D];浙江大學(xué);2012年

8 梁增英;城市生活垃圾焚燒爐SNCR脫硝技術(shù)研究[D];華南理工大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 張楷;燃煤機(jī)組SCR脫硝控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用研究[D];華北電力大學(xué);2019年

2 胡沛濤;電站脫硝系統(tǒng)軟測量方法研究[D];華北電力大學(xué);2019年

3 滿雪;MnO_x-CeO_2復(fù)合催化劑低溫SCR脫硝性能及成型制備研究[D];西北大學(xué);2019年

4 李偉亮;超臨界鍋爐SCR脫硝系統(tǒng)數(shù)值模擬與優(yōu)化[D];華北理工大學(xué);2019年

5 李健;SCR脫硝催化劑再生技術(shù)的試驗(yàn)研究[D];中國礦業(yè)大學(xué);2019年

6 梁勝瑩;鍋爐SCR脫硝系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)與化學(xué)反應(yīng)模擬研究[D];華北電力大學(xué);2019年

7 杜廣成;基于典型工況的水泥脫硝過程控制研究[D];濟(jì)南大學(xué);2019年

8 邵明芬;鐵氧化物和Cu-SSZ-13催化劑的制備及脫硝性能研究[D];濟(jì)南大學(xué);2019年

9 唐博婷;某燃煤電站脫硫脫硝改造實(shí)效分析與研究[D];華北電力大學(xué);2019年

10 劉士勖;300MW機(jī)組SCR脫硝流場優(yōu)化研究[D];華北電力大學(xué);2019年

本文編號：2807801