超临界循环流化床锅炉SNCR脱硝特性研究

在实验室和Fluent软件模拟条件下研究温度和氨氮摩尔比（NSR）变化对选择性非催化还原技术（SNCR）脱硝效率的影响，同时关注氨气逃逸现象。结果显示：温度是SNCR的控制因素，低温情况下，SNCR脱硝效率很低，温度从750℃提升至1 000℃，脱硝效率先提高并在950℃达到峰值，因为NH3的还原作用出现拐点。在低温下提高NSR对脱硝效率的影响不大，温度提高至SNCR反应温度时，提高NSR可以有效促进脱硝反应，但是过高的NSR因为竞争反应会使脱硝效率的增加放缓，NSR=1.5较为合适。低温下，NSR越大，氨气逃逸现象越严重，随着温度增加，SNCR反应提升，氨气逃逸得到明显改善。     

超临界CFB旋风分离器选择性非催化还原脱硝特性模拟

为满足超低排放标准,某电厂筹建超临界CFB锅炉并在旋风分离器处安装选择性非催化还原(SNCR)脱硝设备。运用CHMKIN软件简化SNCR反应机理,并将简化后的18个化学反应机理和CFD软件结合,对CFB锅炉旋风分离器SNCR脱硝反应过程进行数值模拟,得到超临界CFB锅炉SNCR脱硝特性。结果表明:SNCR的反应温窗范围在850～1 050℃间,脱硝率随温度增加先升高而后降低,在950℃达到峰值;低温时提高氨氮摩尔比(NSR)对脱硝率影响不大,温度在反应温窗内时,提高NSR可以有效提升脱硝率,但增加NSR到一定程度,增涨会变缓,设置NSR=1.5左右较合理;低温时NH_3逃逸量随NSR升高而增加,温度升高,NH_3逃逸量逐渐减少,温度大于935℃时NH_3逃逸量小于10 mg/m~3。     

燃煤机组选择性催化还原脱硝特性试验

针对某1 000MW超超临界机组的选择性催化还原反应系统,采用数值计算与试验结合的方法研究了该机组选择性催化还原脱硝的性能。建立了燃煤机组燃烧后脱硝系统液氨蒸发器蒸汽质量流量模型;研究了脱硝效率对NH_3质量流量和蒸汽质量流量的影响,入口NO质量浓度对脱硝效率的影响,以及NH_3与NO_x物质的量比、氧气体积分数和反应温度对脱硝效率和SO_2/SO_3转化率的影响。结果表明:脱硝的温度范围为360～370℃,最佳反应温度为367℃;当脱硝效率为80%时,NH_3质量流量和蒸汽质量流量分别为446kg/h和275kg/h;脱硝效率随入口NO质量浓度的升高而提高;当NH_3与NO_x物质的量比为1时,脱硝效率为95.3%,为保证脱硝效率及氨逃逸率,NH_3与NO_x物质的量比应控制在1～1.2;随着氧气体积分数的提高,脱硝效率降低,而SO_2/SO_3转化率增大。     

燃煤电厂选择性催化还原烟气脱硝系统的性能试验

在420 t/h电站燃煤锅炉尾部建立了选择性催化还原脱硝工业性试验装置,重点研究了NH3/NOx摩尔比、反应温度、反应空速等因素对烟气脱硝效率的影响.结果表明:当NH3/NOx摩尔比小于1时,脱硝效率随着NH3/NOx摩尔比的增大而提高;当NH3/NOx摩尔比大于1时,随着NH3/NOx摩尔比的增大,脱硝效率变化不明显;当NH3/NOx摩尔比为0.9、反应温度为325～350℃时,脱硝效率达到90%;当空速小于4 760 h-1时,随着空速提高,脱硝效率基本不变;当空速大于4 760 h-1后,脱硝效率随空速提高迅速降低.试验研究还发现:氨逃逸量随着NH3/NOx摩尔比的增大而逐渐增大;当NH3/NOx摩尔比小于0.95时,氨逃逸量均能满足设计要求;在325～350℃内,SO2/SO3转化率随反应温度的升高而提高,且均小于0.6%,符合设计要求.     

SNCR/SCR联合脱硝的应用及对锅炉运行的影响

研究了410 t/h煤粉炉的SNCR/SCR联合脱硝技术。当NSR为1.5时,NO_x浓度从350 mg/m~3下降到100 mg/m~3以下,脱硝率约为71.4%,NH_3逃逸小于5 m L/m~3。脱硝率随着负荷的下降呈现上升趋势,NSR的进一步增加对提高脱硝率的意义不大,但是会大量增加NH_3逃逸。向炉膛喷射尿素溶液会间接增加冷灰斗水封水的氨味及积灰,此外要避免尿素溶液滴落在水冷壁或喷射到换热器管上从而产生腐蚀。逃逸的NH_3促进烟气中硫酸氢铵的生成,加剧空预器的腐蚀,同时还会影响飞灰的品质,与烟气中的HCl等生成NH_4Cl从而影响GGH的运行,增加烟气PM_(2.5)中NH~+_4离子浓度从而增加烟囱排放的烟羽浊度,形成新的污染,因此要严格控制NH_3逃逸并加强空预器、GGH等吹灰措施。     

基于蒙特卡洛算法的SCR脱硝性能影响因素分析

为分析入口参数不均匀分布对选择性催化还原(Selective Catalytic Reduction, SCR)反应器脱硝性能的影响,通过MATLAB编程的方法建立了SCR脱硝反应三维数值模型。采用蒙特卡洛算法生成入口边界,以此调用模型,研究入口速度、温度及氨氮比分布不均条件下脱硝效率及氨逃逸率的变化规律。结果表明：当入口速度超过1.5 m/s,速度偏差对脱硝效率及氨逃逸率的影响较为显著,在入口速度为4 m/s时将速度偏差由0增大到80%,脱硝效率由46.77%降低到44.67%,而氨逃逸率由8.31%增加到12.57%;不同温度偏差变化区间对脱硝性能影响不同,当温度偏差小于10%时脱硝效率主要受到反应温度的影响,而当温度偏差大于10%时温度偏差成为影响脱硝效率的主要因素;氨氮比主要影响氨逃逸率,当氨氮比由0.8增大到1.2时,氨逃逸率由0.55%增大到1.02%,而脱硝效率由42.5%增大到57.23%。     

NO_xOUT工艺的试验研究及化学动力学模拟计算

在自行研制的试验台上对NOxOUT工艺进行了试验研究,结合化学反应动力学模拟研究了CO(NH2)2还原NO过程中的关键影响因素。试验中最佳的尿素溶液喷入温度为850～900℃,NO的还原率最高可达到83%。利用Chemkin 4.1均相反应模型,模拟NOxOUT工艺所得的最佳反应温度窗口及其在各温度下的NOx去除率与试验数据进行对比,结果基本吻合。NSR的增加和停留时间的加长都有利于NO的脱除;但随着NSR的增加,烟气中N2O的生成量也随之增加而影响脱硝效率。试验中检测到烟气尾气中的碱性随着NSR的增加而增大,随着温度的增大而降低,模拟结果与试验结果基本吻合。     

H2O2作添加剂对SNCR脱硝工艺的影响

为了改善选择性非催化还原(SNCR)脱硝工艺的反应特性,以H2O2为添加剂,对SNCR过程进行了实验研究。在小型SNCR实验台上进行实验,以N2作为载气,以纯NO模拟NOx气氛,初始NO浓度为360μL/L,O2=4%,H2O=8%,NSR=1.5。通过对实验结果进行分析,得到H2O2对低温下的脱硝率有促进作用,对最大脱硝率以及最佳脱硝温度没有影响,最大脱硝率依然为80%左右,最佳脱硝温度为925℃。另外还分析了H2O2对NH3浓度、HNCO浓度、NO2浓度、N2O浓度以及N2转化率的影响及其原因。     

基于410t/h Compact型流化床锅炉的SNCR影响因素探究

对1台以尿素为还原剂、配备Compact型旋风分离器的循环流化床锅炉的选择性非催化还原脱硝性能进行了数值模拟,重点研究了温度、氨氮摩尔比、NO初始浓度和O_2浓度对SNCR反应性能的影响规律。计算结果表明:最佳NSR在1.4左右,最佳温度在1 173 K附近;O_2浓度的变化对选择性非催化还原反应的影响和温度密切相关,当温度高于1 150 K时,O_2浓度的增加会导致还原剂的氧化反应加剧,使得脱硝效率随O_2浓度的上升而下降,温度越高,氧化反应越剧烈,脱硝效率下降趋势越明显;同时,O_2浓度的上升,有利于最佳脱硝温度向低温方向移动,综合考虑,认为烟气中O_2浓度不应高于3%。     

煤粉锅炉中主燃区喷氨协同SNCR深度脱硝的实验研究

常规SNCR(非选择性催化还原)是在850~1 100℃的烟气中喷入氨基还原剂,实现降低NO_x的目的。另外,SNCR也可以拓展到低氧的条件下,实现较高温度下脱硝,即主燃区喷氨技术。本文将主燃区喷氨技术应用到75 t/h四角切圆煤粉锅炉中,与OFA(空气分级)、SNCR协同实现深度脱硝,实验结果表明:在OFA基础上采用主燃区喷氨技术时,随着氨氮比NSR_1的增加,NO_x排放浓度有明显降低,最佳氨氮比NSR1=1.73,比单一用OFA时还原效率提高了21.9%,无氨逃逸产生;仅采用SNCR技术时,最佳氨氮比NSR_2=1.84,在OFA的基础上NO_x还原效率提高了40.4%,当NSR_21.84时出现氨逃逸现象;在SNCR脱硝效果有限的条件下,在主燃区喷入氨还原剂可进一步降低NOx排放,还原效率可提高17%,并无氨逃逸存在;在SNCR还原效果受限时,主燃区喷氨技术与SNCR协同可实现炉内深度脱硝,并避免氨逃逸问题。     

不同煤种对混煤自固硫的影响

以平朔煤作为中硫煤,选用三个典型低硫煤与其进行不同比例掺配,并研究了煤种对混煤固硫效果的影响.结果表明：混煤固硫率的大小与（Ca＋Mg）/S摩尔比和灰中（CaO＋MgO）的含量有关;低、低（Ca＋Mg）/S摩尔比煤掺配后,混煤的（CaO＋MgO）利用率随（Ca＋Mg）/S摩尔比的增大呈整体下降趋势,降硫效果主要取决于配煤对硫分的稀释作用;低、高（Ca＋Mg）/S摩尔比煤掺配后,混煤的（CaO＋MgO）利用率在（Ca＋Mg）/S摩尔比为0.8～1时达到最大值,降硫效果取决于配煤对硫分的稀释作用和自身固硫作用.     

高级再燃脱硝特性的实验研究

在一台20kW的电加热多功能低NOx试验台上,对影响高级再燃NO还原效率的主要因素进行了试验研究。这些因素包括再燃区过量空气系数α,炉膛温度,燃尽风的喷入位置等。同一温度下,再燃区过量空气系数α（α=0．99）较大时,喷入氨剂后的脱硝效率较高;而α（α=0．75）较小时,氨剂的脱硝效果较差。在NSR（Nitrgen Stoichiometric Ratio,氮化学剂量比,NSR=[NH3]／[NOx],NOx浓度基准值采用相应的单纯再燃工况时NOx排放）=0．5～3的范围内,较高的温度能提高高级再燃脱硝效率。增大燃尽风喷入点与燃烧器之间的距离上能降低NOx的排放。     

燃烧福建无烟煤循环流化床锅炉炉内脱硫对SO2、NOx和CO等污染物排放的影响

在一台燃烧福建无烟煤75t/h循环流化床锅炉上进行炉内添加石灰石脱硫的工业热态试验,测试了Ca/S摩尔比变化对燃烧福建无烟煤循环流化床锅炉炉内脱硫效果以及SO2、NOx、CO等污染物排放的影响.试验表明:燃烧福建无烟煤循环流化床锅炉自脱硫效率较高,并且脱硫效率随着Ca/S摩尔比增大而呈"S"型曲线变化,在Ca/S摩尔比...     

循环流化床锅炉脱硫飞灰的水活化实验研究

以310 t/h循环流化床锅炉脱硫飞灰为原料,在不同的水活化条件下进行活化机理的实验研究,探讨了水活化温度、活化时间、活化水量对灰中游离氧化钙水合反应转化率的影响规律,并研究了水活化对孔隙结构的影响。结果表明:水活化过程中,水合反应与消耗氢氧化钙的胶凝反应同时进行;水活化过程中氢氧化钙含量呈现快速上升、慢速上升、缓慢下降的规律;随活化温度提高,水合反应与胶凝反应速率均提高,中期持续时间缩短,活化时间一定时,活化温度存在最佳值;活化水量的增加,可以加快水合反应与胶凝反应速率,活化时间处于后期时,活化水量存在最佳值。     

Ni、Fe负载CaO催化剂作用下生物油模化物水蒸气催化重整制氢研究

采用浸渍法制备Ni/CaO、Fe/CaO、Ni-Fe/CaO催化剂,用于生物油模化物乙酸水蒸气催化重整反应.对反应前后催化剂进行BET、H2-TPR、CO2-TPD、XRD等表征.通过比较3种催化剂重整反应性能得出Ni/CaO催化剂具有最佳性能.进一步研究在Ni/CaO催化剂参与下反应温度、水碳比(S/C)、液时空速(...     

炼厂干气湿法脱硫流程模拟分析

对炼厂干气进行脱硫处理非常必要,可减轻设备和管道腐蚀,减少催化剂中毒,同时还可以回收利用其中的硫来制造硫磺和硫酸。本文以一套加氢装置为例,介绍了采用ASPEN PLUS软件进行的干气湿法脱硫[以甲基二乙醇胺（MDEA）溶液为吸收剂】模拟分析结果。由于吸收反应在电解质溶液中进行,吸收塔模拟计算选用ASPEN PLUS流程模拟软件的电解质NRTL模型,解析塔物性方法选用UNIFAC物性。原料气指标：流量为617．74kg／h,温度为40℃,H声含量为1．2％（摩尔分数）。分析结果表明：吸收剂温度以不高过38℃为宜,再生温度以不超过114℃为宜;取吸收塔理论板数为12块,吸收剂的质量流量为2300—2500kg／h,吸收剂中MDEA浓度为25％．再生塔顶温度为100℃．则脱硫处理后干气中的H签含量可满足国家燃烧排放标准的要求（〈20μL／L）。     

循环流化床锅炉的燃烧脱硫试验研究

针对内蒙古1台75 t/h循环流化床锅炉进行了脱硫试验,根据现场数据分析了温度、粒度、升温速率及摩尔比等因素对循环流化床脱硫效率的影响.结果表明:在较小Ca/S摩尔比下,脱硫效率随时间增加呈上升趋势,随着Ca/S摩尔比增大,脱硫效率上升趋势减缓,且存在一个最佳的Ca/S摩尔比;加入石灰石脱硫时,需根据实际运行情况调节石灰石给料机的出力,以协调脱硫效率和锅炉效率之间的平衡.研究结果对循环流化床锅炉实际运行中SO2的排放和脱除具有预测作用.     

Brønsted酸性离子液体合成及催化制备生物柴油

合成4种成功能化酸性离子液体,采用红外光谱、热重分析等分析法进行表征验证,并用其催化菜籽油酯交换制备生物柴油,考察醇/油物质的量之比、反应温度、反应时间、离子液体用量和水含量对转化率的影响。结果表明,4种离子液体都有较强酸性,与浓硫酸酸性相当;带—SO₃H基团的离子液体表现出更好的催化活性,且随着烷基链的增加,催化活性提高;在（n甲醇）∶n（菜籽油）=12∶1,反应温度130 ℃,反应时间3 h,离子液体（[BSO₃HMIM][HSO₄]）用量为菜籽油质量2%（质量分数）条件下,生物柴油转化率可达99%以上。在反应体系中,水会破坏离子液体的结构并导致其失活,而升高反应温度,可缓解水对离子液体的结构破坏,在130 ℃条件下,即使水分含量为5%时,生物柴油转化率仍可保持在约85%。     

太阳能中温闪蒸海水淡化系统产水性能研究

为提高系统产水性能并降低内部结垢,提出一种由非跟踪复合抛物面聚光器加热导热油至100 ℃以上作为供能热源,采用喷雾辅助闪蒸的海水淡化系统。实验研究实际天气中,不同太阳辐照度下进水口温度、进水流量对系统产淡水性能的影响。采用密封压力桶可将进水口温度升至沸点以上,最高可达123 ℃。太阳辐照度波动较大时,进水口温度保持稳定,系统可稳定运行。进水口温度对产水速率影响显著,平均进水口温度从100 ℃升至120 ℃时,产水速率提高47.61%。当进水流量为50 kg/h,压力维持在0.045 MPa时,系统产水速率最大,日累计淡水产量可达11.14 kg/（d·m²）,小时效率为81.45%,单级生产率为9.15%。     

CaO和Fe（N03）3复合催化锦界煤焦-C02气化的实验研究

在搭建的固定床实验台上对CaO和Fe（NO3）3复合催化锦界煤焦-CO2常压等温气化的反应特性进行了研究．结果表明：复合催化剂最佳质量添加比例为1％Ca、29／6Fe,且在最佳添加量下气化时间比原煤焦和单组分催化剂下的气化时间分别缩短了103rain和18rain,催化强度系数分别是原煤焦、单组分催化剂CaO和Fe（N03）3的5．71倍、1．65倍和2．04倍,气化温度降低了100K,气化温度降低程度介于单组分催化剂CaO和Fe（NO3）3之间;复合催化过程生成的部分Ca（NO3）2与CaO的活性不同,即Ca的催化强度与其前驱物的形式有一定关系;添加单组分催化剂的煤焦活化能与原煤焦的活化能基本相同,不同添加比例的复合催化剂的煤焦活化能增加的程度不同,且在最佳添加比例下增加程度最小,其值为15．4％．