燃煤机组烟气脱硝系统硫酸铵盐生成机理研究
发布时间：2021-01-28 14:29
氮氧化物是燃煤机组的主要大气污染物之一,目前国家对污染控制要求不断提高,国家环境保护部已对燃煤电站锅炉氮氧化物（NOx）的排放进行了更严格的控制。选择性催化还原法（SCR）是目前世界范围内应用最为广泛的烟气脱硝技术。近年来,为适应电网结构的变化、新能源的发展,燃煤机组承担了深度调峰任务,同时也为了满足日益严格的超低排放环保要求等,各燃煤电厂开始摸索机组负荷下限,在更低负荷下投运脱硝系统成为必然趋势。但是,如果SCR脱硝过程中负荷过低（烟温过低）,烟气中的NH3会与H2O和SO3反应生成硫酸铵和硫酸氢铵,会影响催化剂的使用寿命以及造成空预器的堵塞与腐蚀。本文通过研究低烟温下脱硝烟气中硫酸铵盐的生成机理和生成率定量计算模型,及其在实际运行中在催化剂表面的沉积规律和分解规律,从而为全负荷脱硝提供理论依据。本文先建立了实验室烟气模拟系统,通过调整烟温及NH3、SO3浓度得到一系列硫酸氢铵及硫酸铵生成率数据。在实验数据的基础上,得到硫酸氢铵及硫酸铵的生成机理均符合G...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
硫酸氢铵(ABS)形成温度与反应物体积分数乘积的关系
浙江大学硕士学位论文绪论6图1.4硫酸氢铵(ABS)形成温度与反应物体积分数乘积的关系运行经验和热力学分析都表明，在机组运行时，硫酸铵和硫酸氢铵会同时生成，而两者的生成分布取决于NH3/SO3摩尔比，如图1.4。由图可得，硫酸铵和硫酸氢铵之间存在互相促进生成的关系。当NH3/SO3摩尔比大于2时，硫酸铵为主要产物；当NH3/SO3摩尔比小于1时，产物以硫酸氢铵为主[30]。图1.5NH3/SO3摩尔比对硫酸氢铵和硫酸铵生成的影响
浙江大学硕士学位论文实验室模拟装置设计与计算11图2.1烟气模拟装置示意图模拟烟气的NH3浓度3NH和SO3浓度3SO计算如式(2.1)、式(2.2)所示。330NHNH3123Q/(QQQ)(2.1)3SOdsa123cm/1000t22.4/(QQQ)(2.2)式中，30NH为气瓶NH3浓度μL·L-1，1Q为主空气流量L·min-1，2Q为雾化载气流量L·min-1，3Q为气瓶NH3流量L·min-1，c为稀硫酸浓度mol·L-1，为稀硫酸密度g·ml-1，t为总雾化时间min，dsam为雾化稀硫酸的质量，即雾化装置初始质量和最终质量之差g。2.2模拟装置测试及校准2.2.1雾化装置稳定性测试装置的雾化性能稳定与否会影响模拟烟气中的SO3浓度，因此在进行烟气模拟之前需分别通过改变流量2Q和运行时间Rt对其稳定性进行测试[14,25]。首先控制测试时间为30分钟，在改变2Q的情况下测量dsam，结果如图2.2(a)所示，dsam随2Q线性变化。接着控制雾化器在2Q一定的情况下分别运行10分钟、30分钟、50分钟，结果如图2.2(b)所示。dsam随运行时间Rt的变化呈线性变化。
【参考文献】：
期刊论文
[1]SCR脱硝伴生硫酸氢铵对飞灰颗粒特性影响的实验研究[J]. 颜鲁,李秀财,孙奉仲,梁登科. 中国电机工程学报. 2019(10)
[2]NH3-SCR工艺中硫酸铵盐的生成与分解机理研究进展[J]. 唐昊,李慧,杨江毅,蔺卓玮,庄柯,陆强,李文艳. 化工进展. 2018(03)
[3]NH3和SO3对硫酸氢铵和硫酸铵生成的影响[J]. 杨建国,杨炜樱,郑方栋,赵虹. 燃料化学学报. 2018(01)
[4]全负荷脱硝氨逃逸率与SO3转化率的变化[J]. 郑方栋,李文华,赵敏,杨建国,虞上长,柳秀实,赵虹. 中国电机工程学报. 2017(09)
[5]燃煤烟气SCR脱硝系统中细颗粒物排放特性综述[J]. 杨林军,史雅娟,骆律源. 中国电机工程学报. 2016(16)
[6]SCR脱硝过程中硫酸氢铵形成特性实验研究[J]. 马双忱,邓悦,吴文龙,张立男,马京香,张小霓. 动力工程学报. 2016(02)
[7]SCR烟气脱硝对PM2.5排放特性的影响机制研究[J]. 束航,张玉华,杨林军,刘亚明,李方勇,徐齐胜,盘思伟. 燃料化学学报. 2015(12)
[8]SCR脱硝中催化剂表面NH4HSO4生成及分解的原位红外研究[J]. 束航,张玉华,范红梅,张亚平,杨林军. 化工学报. 2015(11)
[9]660MW超超临界机组运行方式对SCR系统氨逃逸率的影响[J]. 杨建国,胡劲逸,赵虹,万朝晖,康科伟,陈理帅,周霭琳. 动力工程学报. 2015(06)
[10]火电厂大气污染物排放标准对区域酸沉降影响的数值模拟[J]. 王占山,潘丽波,李云婷,徐文帅,聂滕,孙兆彬. 中国环境科学. 2014(09)
硕士论文
[1]国华北京热电2号锅炉脱硝改造项目综合评价研究[D]. 王硕.华北电力大学 2018
[2]基于硫酸氢铵生成与分解机理的全负荷脱硝技术研究[D]. 杨炜樱.浙江大学 2018
[3]燃煤锅炉氮氧化物排放控制研究[D]. 潘越.华北电力大学(北京) 2017
[4]SCR脱硝烟气中硫酸氢铵的生成机理研究[D]. 郑方栋.浙江大学 2017
[5]脱硝过程伴生硫酸氢氨对于烟气灰颗粒性质影响的实验研究[D]. 梁登科.山东大学 2014
[6]在役SCR催化剂活性及动力学参数研究[D]. 刘智湘.华南理工大学 2013
[7]SCR脱硝催化反应及催化剂活性的研究[D]. 范永林.华北电力大学（北京） 2010
[8]火力发电厂SCR脱硝技术用催化剂性能试验研究[D]. 郝玉振.山东大学 2009
本文编号：3005156
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
硫酸氢铵(ABS)形成温度与反应物体积分数乘积的关系
浙江大学硕士学位论文绪论6图1.4硫酸氢铵(ABS)形成温度与反应物体积分数乘积的关系运行经验和热力学分析都表明，在机组运行时，硫酸铵和硫酸氢铵会同时生成，而两者的生成分布取决于NH3/SO3摩尔比，如图1.4。由图可得，硫酸铵和硫酸氢铵之间存在互相促进生成的关系。当NH3/SO3摩尔比大于2时，硫酸铵为主要产物；当NH3/SO3摩尔比小于1时，产物以硫酸氢铵为主[30]。图1.5NH3/SO3摩尔比对硫酸氢铵和硫酸铵生成的影响
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【参考文献】：
期刊论文
[1]SCR脱硝伴生硫酸氢铵对飞灰颗粒特性影响的实验研究[J]. 颜鲁,李秀财,孙奉仲,梁登科. 中国电机工程学报. 2019(10)
[2]NH3-SCR工艺中硫酸铵盐的生成与分解机理研究进展[J]. 唐昊,李慧,杨江毅,蔺卓玮,庄柯,陆强,李文艳. 化工进展. 2018(03)
[3]NH3和SO3对硫酸氢铵和硫酸铵生成的影响[J]. 杨建国,杨炜樱,郑方栋,赵虹. 燃料化学学报. 2018(01)
[4]全负荷脱硝氨逃逸率与SO3转化率的变化[J]. 郑方栋,李文华,赵敏,杨建国,虞上长,柳秀实,赵虹. 中国电机工程学报. 2017(09)
[5]燃煤烟气SCR脱硝系统中细颗粒物排放特性综述[J]. 杨林军,史雅娟,骆律源. 中国电机工程学报. 2016(16)
[6]SCR脱硝过程中硫酸氢铵形成特性实验研究[J]. 马双忱,邓悦,吴文龙,张立男,马京香,张小霓. 动力工程学报. 2016(02)
[7]SCR烟气脱硝对PM2.5排放特性的影响机制研究[J]. 束航,张玉华,杨林军,刘亚明,李方勇,徐齐胜,盘思伟. 燃料化学学报. 2015(12)
[8]SCR脱硝中催化剂表面NH4HSO4生成及分解的原位红外研究[J]. 束航,张玉华,范红梅,张亚平,杨林军. 化工学报. 2015(11)
[9]660MW超超临界机组运行方式对SCR系统氨逃逸率的影响[J]. 杨建国,胡劲逸,赵虹,万朝晖,康科伟,陈理帅,周霭琳. 动力工程学报. 2015(06)
[10]火电厂大气污染物排放标准对区域酸沉降影响的数值模拟[J]. 王占山,潘丽波,李云婷,徐文帅,聂滕,孙兆彬. 中国环境科学. 2014(09)
硕士论文
[1]国华北京热电2号锅炉脱硝改造项目综合评价研究[D]. 王硕.华北电力大学 2018
[2]基于硫酸氢铵生成与分解机理的全负荷脱硝技术研究[D]. 杨炜樱.浙江大学 2018
[3]燃煤锅炉氮氧化物排放控制研究[D]. 潘越.华北电力大学(北京) 2017
[4]SCR脱硝烟气中硫酸氢铵的生成机理研究[D]. 郑方栋.浙江大学 2017
[5]脱硝过程伴生硫酸氢氨对于烟气灰颗粒性质影响的实验研究[D]. 梁登科.山东大学 2014
[6]在役SCR催化剂活性及动力学参数研究[D]. 刘智湘.华南理工大学 2013
[7]SCR脱硝催化反应及催化剂活性的研究[D]. 范永林.华北电力大学（北京） 2010
[8]火力发电厂SCR脱硝技术用催化剂性能试验研究[D]. 郝玉振.山东大学 2009
本文编号：3005156
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