褐煤再燃/先进再燃脱硝特性

利用多功能脱硝实验台,研究了典型再燃参数对褐煤再燃脱硝的影响规律,并考察了氨基还原剂和Na2CO3添加剂对褐煤再燃脱硝的促进作用。研究结果表明:褐煤再燃能够取得较高的再燃脱硝效率,在1 323 K再燃温度下,再燃比25%褐煤再燃脱硝效率为76.5%;褐煤再燃存在合适的再燃比、再燃停留时间、再燃区过量空气系数和再燃温度,其值分别为20%～25%、0.81 s、0.6～0.8和1 273～1 323 K;在再燃区中喷入一定量的氨水能提高褐煤再燃脱硝效率,褐煤先进再燃脱硝效率随再燃温度升高先增加后降低,在1 323 K再燃温度下,褐煤先进再燃能获得82.2%的脱硝效率;Na2CO3添加剂使得褐煤氨基先进再燃脱硝效率进一步升高,在1 323 K再燃温度下,喷入473 mg/m3 Na2CO3添加剂后,褐煤先进再燃脱硝效率由82.2%增至85.9%。

煤粉粒度对超细煤粉再燃脱硝效率影响的数值模拟

借助CFD计算软件Fluent 6.1,对全尺寸四角切圆锅炉超细煤粉再燃烧过程进行了三维数值模拟.以烟煤的超细煤粉作为再燃燃料,研究了NOx排放随再燃煤粉粒径、再燃区过量空气系数及再燃量的变化规律,并给出了不同再燃煤粉粒径工况下炉膛中心截面上NOx浓度分布.结果表明,对于不同粒度的再燃燃料,再燃区过量空气系数存在同一最佳值,在0.8-0.9之间;脱氮率随着再燃量的增加而增大,最佳再燃量为20%;再燃煤粉越细,对NOx的还原作用越强,最佳再燃燃料平均粒径为20μm.

再燃脱硝的动力学模拟和组分影响分析

采用Gear算法模拟了再燃脱硝再燃区中化学反应过程 ,反应的热力学和动力学参数采用GRI 3 0 ,模拟结果和实验结果作比较 ,说明该模拟可以用于预测再燃脱硝的基本过程 .在模拟的基础上讨论了不同再燃燃料及其中的不同组分如HCN、NH3、H2

煤种对超细煤粉再燃脱硝效率影响的数值研究

应用CFD计算软件FLUENT6.1,对全尺寸四角切圆锅炉超细煤粉再燃烧过程进行了三维数值模拟。以5种煤质差异较大的超细煤粉作为再燃燃料,研究其NOx排放随再燃区长度、再燃燃料投射位置、再燃区过量空气系数及再燃量的变化规律。结果表明,对于不同煤种的再燃燃料,再燃燃料投射位置存在同一最佳值;煤种挥发分越大,再燃效果越显著;NOx的脱除率随着再燃区长度的增加而增大,随着再燃量的提高亦增大。再燃区过量空气系数对NOx脱除率有重要影响,通过分析计算结果,得到了描述再燃煤粉干燥基挥发分含量Vd和再燃区过量空气系数最佳值αop关系的经验公式,为燃烧参数的优化提供了便利的途径。

生物质废弃物的再燃脱硝实验研究

利用模拟烟气在两段式管式炉中对树皮、锯末、污泥等生物质废弃物的再燃脱硝特性进行了实验研究,在再燃和燃烬温度分别为1 250,1 150℃下进行再燃+燃烬两段完整的热态脱硝实验。结果表明,再燃时的空气系数在0.90～0.95时,树皮、锯末、污泥等生物质废弃物的再燃脱硝效率可达90%。对再燃中间产物HCN/NH3的生成特点进行了检测,并采用Fe2O3来控制HCN/NH3的生成,进一步完成了Fe2O3与上述燃料混合后的再燃+燃烬脱硝实验。结果表明,当Fe2O3的摩尔比超过4×10-3时,造纸污泥和锯末的再燃+燃烬的最终脱硝效率超过70%,并逐渐接近天然气在相同条件下的脱硝效率,表明这些废弃物可以作为替代再燃燃料。

废轮胎的燃料特性及用于燃煤锅炉再燃脱硝

再燃脱硝技术是燃烧过程中控制燃煤锅炉氮氧化物排放的有效方法。首先分析讨论了常用再燃脱硝的燃料,即天然气和煤粉的局限性,然后详细地讨论了废轮胎作为再燃燃料的可行性和优点,并介绍了作者有关废轮胎再燃脱硝的研究结果。当废轮胎与电厂褐煤灰组成混合燃料用于再燃脱硝时,其脱硝效率可达到86%,当废轮胎与Fe2O3组成混合燃料用于再燃脱硝时,其脱硝效率可达到88%。废轮胎用于再燃脱硝,一方面有利于它的能源资源化处理,另一方面能够非常有效地减少燃煤NOx的排放,具有重要的工程应用价值。

先进再燃脱硝优化试验与机理分析

我国是世界上的煤炭生产大国,更是煤炭使用大国。在我国电力生产过程中,以火力发电为主。在火力发电发电所用的煤炭消耗量接近全国煤炭消耗量的50%。因此,煤炭的使用量的高居不下也导致了大量的废气的污染,本文就如何减少氮氧排放物为中心对先进再燃脱硝优化试验与机理分析。

影响先进再燃区脱硝效率的因素分析

建立实验装置 ,对有喷氨的先进再燃区中脱硝效率的主要影响因素进行研究 ,这些因素包括 :再燃区温度、再燃区过量氧系数、初始 NH3 /NO浓度比例、初始天然气 /NO浓度比例 .研究表明 ,再燃区的较佳温度为 1 1 0 0℃～ 1 2 0 0℃ ,再燃区较佳过量氧系数为 0 .7,初始 NH3 /NO浓度比为 0 .9～ 1 .2之间 ,初始天然气 /NO浓度比为 3～ 5之间有利于脱硝 .

Fe_2O_3控制再燃脱硝中间产物HCN

再燃脱硝过程的中间产物HCN在燃尽过程的二次氧化对最终NO的脱除效率影响很大,有效控制HCN的转化对提高再燃脱硝的效率具有重要意义.以天然气和150目废轮胎粉为再燃燃料,利用模拟烟气在陶瓷管反应器中对典型条件下的再燃脱硝特性和中间产物HCN/NH3的生成特性进行了实验研究.结果表明在典型的再燃条件下,随着再燃区空气系数的增大(再燃燃料的给料量减少),HCN的生成量逐渐下降,再燃过程生成的HCN的浓度远大于NH3,表明HCN是主要的中间产物.进一步对HCN在不同温度下的分解特性以及在Fe2O3的催化作用下的还原特性进行了实验测试,发现Fe2O3能够有效地减少再燃过程HCN的生成,水蒸气和温度对Fe2O3的催化作用具有一定的影响.在再燃温度为1250℃,燃尽温度为1150℃,进口NO体积浓度为0.05%,烟气中水蒸气体积比为6.35%以及再燃段和燃尽段的空气系数分别为0.9和1.2条件下,当Fe的摩尔浓度为4000×10-6时,废轮胎的再燃+燃尽脱硝效率达到88%.

水蒸汽对先进再燃区脱硝效率的影响研究

实验研究了以天然气和氨为还原剂,在高温环境中对烟气中氮氧化物进行还原脱除。在这个过程中,通过改变再燃区的温度、过量氧系数、喷氨量、喷水蒸汽量等方法,提高再燃区的脱硝效率。通过实验研究对这些参数进行优化,并从机理上给予解释。本研究为其工业应用提供有价值的数据依据和理论基础。

无氧条件下Na、K、Fe对生物质焦炭脱硝效率影响的试验研究

生物质中Na、K、Fe含量较高,对低氮燃烧所采用的再燃脱硝过程有利。为有效利用中国的生物质资源,有必要对生物质焦炭的脱硝性能进行研究,为此在固定床系统上研究了无氧条件下Na、K、Fe对异相脱硝反应的影响。试验结果表明,适量的Na、K、Fe可以大大提高生物质焦炭的脱硝效率,在酸洗后的生物质焦炭中添加Na、K、Fe会使得脱硝效率显著增加。其中,当生物质焦炭与Na2CO3或K2CO3的质量之比为0.1时,生物质焦炭的脱硝效率可增加20%以上,且脱硝效率随Na、K添加量的增加而增加;Fe对生物质焦炭脱硝效率的促进效果明显优于Na、K元素,生物质焦炭与Fe(NO3)3·9H2O质量之比为0.01时即可使生物质焦炭的脱硝效率增加20%左右,但当二者质量之比超过0.04时,生物质焦炭的脱硝效率随Fe添加量的增加而降低。

影响水煤浆再燃效果的主要因素研究

为了研究使用水煤浆作为再燃燃料在大型电站锅炉上的再燃脱硝效果和影响因素,在1台新建的670t/h的水煤浆锅炉上进行了再燃燃料量比在12.5%～25%、主燃区过量空气系数α_1在0.92～1.34、再燃区过量空气系数α_2在0.91～1.04之间变化的低NO_x燃烧调整试验,分析了再燃燃料量比、再燃区过量空气系数、主燃区过量空气系数、再燃区温度、烟气在再燃区停留时间和混合状况对脱硝率的影响。试验结果显示,相对于均等配风时锅炉的NO_x排放量788mg/m3,水煤浆再燃能够有效地降低NO_x的排放量,脱硝效果最高可以达到42.5%,说明大型电站锅炉上采用水煤浆再燃是一种有前景的脱硝方法,同时通过试验确定了再燃过量空气系数为0.95时的最佳再燃燃料比为16%,再燃燃料比为25%时,在实验工况范围内,最佳再燃区过量空气系数为0.91。

生物质再燃烧降低氮氧化物(NO_x)的排放

再燃(Reburning)脱硝技术是一种低成本的低NOx排放技术。我国生物质资源储量丰富,分布范围广。如能将生物质燃烧和再燃脱硝技术结合起来,开发生物质大规模高效合理利用,对于开辟能源新领域,促进环保效益有其重要的意义。介绍了生物质再燃脱硝技术,探讨了生物质作为再燃燃料的优势及其再燃脱硝过程中的影响因素。

工业可燃废气再燃低NO_(x)排放实验研究及工程应用

为利用工业可燃废气降低锅炉NO_(x)原始排放质量浓度,通过建立高温管式炉再燃实验台,研究了工业可燃废气再燃过程中主燃区过量空气系数(0.9,1.0,1.1,1.2,1.3)、主燃区停留时间(0.6 s,0.8 s,1.0 s,1.2 s,1.4 s)、再燃燃料热量比例(0%,5%,10%,15%,20%)、再燃区温度(1573 K,1623 K,1673 K,1723 K,1773 K)和再燃区停留时间(0.2 s,0.4 s,0.6 s,0.8 s,1.0 s)对NO_(x)排放的影响。结果表明:优化主燃区过量空气系数、延长再燃区停留时间、增加再燃燃料热量比例及提高再燃区温度均可以有效增强再燃降低NO_(x)排放的效果;在主燃区过量空气系数为1.0、再燃区停留时间为0.8 s、再燃燃料热量比例为15%及再燃区温度为1773 K条件下,最高脱氮率达到35%。通过对130 t/h锅炉进行改造,在工业可燃废气再燃的条件下,炉内NO_(x)排放质量浓度比改造前降低了29.8%,取得了良好的运行效果。

生物质气再燃降低NO_x的可行性研究

火电厂燃煤是NO_x排放的主要来源之一,对火电厂氮氧化物排放的控制已经成为环境控制的必然趋势。再燃技术可有效控制NO_x的排放。现生物质耦合发电技术日趋成熟,生物质气作为电站锅炉原料,进入锅炉进行掺烧。本人研究使用生物质气作为锅炉再燃燃料,对电站锅炉进行再燃脱硝的可行性研究;并利用软件进行数值模拟,研究生物质气再燃脱硝的效率。

贫燃再燃技术在管式加热炉上的应用前景

介绍了再燃、贫燃再燃脱硝技术以及再燃脱硝技术NOx的还原机理,分析了再燃比、再燃区温度、当量比和停留时间等参数对再燃脱硝效率的影响。结合管式加热炉结构和管内介质的特点,指出在不增加炉膛高度的情况下,应该充分利用炉内烟气回流,实现贫燃再燃脱硝技术,有效降低NOx排放。

低氮燃烧的出发点是水泥窑炉还原气氛的控制

从NO_x的形成机理和氨水脱硝技术的利弊出发,明确提出了水泥窑系统无论是分级燃烧还是再燃脱硝所代表的低氮燃烧,实质都是水泥窑炉还原气氛的控制。本文结合目前我国水泥预分解窑炉中基本结构的优势和不足,提出水泥回转窑和分解炉通过合理规划和设计燃烧空间,控制水泥窑炉特定区域的氧化或还原气氛,通过优化低氮燃烧,大幅度降低烟气中NO_x的含量,从而减少直至不使用氨水,实现烟气NO_x的达标排放。

低氮燃烧的关键是窑炉还原气氛的控制

本文从氧化还原反应的基本原理入手,通过详细阐述水泥窑炉低氮燃烧的系统控制及氧化还原反应气氛控制的若干种途径,指出了水泥窑炉低氮燃烧技术中的分级燃烧和再燃脱销技术的实质是窑炉内还原气氛的控制。

炉内再燃区自由基变化及其化学机理的模拟

采用GRI 3.0数据库和Gear算法再现炉内再燃脱硝再燃区中化学反应和自由基的变化规律,然后采用敏感性分析的方法揭示再燃区中对NO脱除起直接作用的反应与化学机理。研究表明在再燃脱硝再燃区中直接起到脱硝作用的主要基元物质为:NH、CH_3、CH_2、CH、HCCO、NCO、C、CH_2(S)。HCN和HNCO虽然没有直接和NO反应,但在脱硝中发生重要作用,主要通过形成一些中间自由基发生作用。该研究为再燃脱硝的技术的应用提供理论基础。