循环流化床烟气SNCR脱硝机理和实验研究

发布时间：2022-12-25 13:04

　　随国家新标准的执行，限制氮氧化物（NOx）排放已成为火力机组环保工作的重心。循环流化床（CFB）锅炉以其高效、低污染著称，成为最实际的清洁燃烧技术之一，而现有条件下，CFB锅炉NOx排放很难降至100毫克/立方，采用选择性非催化还原（SNCR）脱硝技术可使其达到国家新排放标准，且成本低，改造方便，符合我国国情。 本文采用自行设计的实验炉系统来模拟流化床锅炉烟道环境，在炉膛出口喷射10%的氨水或同时添加H2、CH4、CO进行脱硝实验，对反应温度、NH3/NOx摩尔比、停留时间、添加剂等因素进行了研究，得出了保证脱硝率在50%以上的优化工况，并探讨了添加剂对脱硝过程的促进与优化作用。实验结果表明：最佳停留时间、氨氮比分别为0.6s和1.5，氨水最佳反应温度为920℃，添加H2最佳温度可降低至750℃，添加CH4或CO最佳温度可降低至840℃。此外，实验还探讨了有煤灰存在下的脱硝反应特性及合成气脱硝的可行性。 同时，本文选取了一种包含添加剂CH4、H2和CO参与的详细SNCR基元反应机理依次对SNCR反应过程以及有单一添加剂、复合添加剂参与下的SNCR反应过程进行了模拟计算，在结... 

【文章页数】：86 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 我国 NOx 的排放情况与治理对策
        1.1.2 CFB 锅炉的发展及环保特点
    1.2 烟气脱硝技术
        1.2.1 选择性催化还原烟气脱硝技术（SCR）
        1.2.2 选择性非催化还原烟气脱硝技术（SNCR）
    1.3 新环保标准下 CFB 锅炉的脱硝技术
    1.4 SNCR 脱硝过程的主要影响因素
        1.4.1 反应温度
        1.4.2 氨氮摩尔比
        1.4.3 停留时间
        1.4.4 还原剂的种类
        1.4.5 添加剂
    1.5 SNCR 的反应机理研究
        1.5.1 SNCR 脱硝机理的国内外研究进展
        1.5.2 添加剂参与的 SNCR 脱硝机理
    1.6 本文的研究目的与内容
    1.7 本章小结
第二章 实验装置、实验方法与理论计算
    2.1 实验装置和实验方法
        2.1.1 一维管式实验炉主体
        2.1.2 配气系统
        2.1.3 还原剂喷射系统
        2.1.4 烟气分析系统
        2.1.5 实验方法与实验工况
    2.2 模拟计算
        2.2.1 Chemkin 软件
        2.2.2 SNCR 模型的选取
        2.2.3 SNCR 反应机制
        2.2.4 模拟计算工况
    2.3 本章小结
第三章 循环流化床烟气 SNCR 脱硝的实验研究与理论计算
    3.1 喷氨的 SNCR 脱硝反应特性
        3.1.1 反应温度的影响
        3.1.2 氨氮摩尔比的影响
        3.1.3 停留时间的影响
    3.2 氨水与尿素的脱硝反应特性的对比
    3.3 煤灰对脱硝反应的影响
    3.4 本章小结
第四章 循环流化床烟气混合还原剂参与下脱硝的实验研究与理论计算
    4.1 H2与氨水的脱硝反应
    4.2 CH4与氨水的脱硝反应
    4.3 CO 与氨水的脱硝反应
    4.4 单一添加剂的比较
    4.5 复合添加剂与氨水的脱硝反应
    4.6 合成气（混合气）
    4.7 简化模型
    4.8 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 结论
    5.2 工作展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文



本文编号：3726675