SCR脱硝氨转化、吸附及飞灰氨脱除技术研究现状

随着国家对燃煤电厂污染物排放要求愈加严格,燃煤电厂几乎都安装了SCR烟气脱硝装置处理烟气中NO_x。正常运行的SCR烟气脱硝装置脱硝效率为80%～90%。但在超低排放要求下,部分燃煤机组锅炉SCR运行实际脱硝效率高达95%,导致氨逃逸控制难度急剧增大。综述了国内外燃煤电站锅炉SCR脱硝后飞灰中NH₄HSO₄的形成与脱除,分析其形成机制以及脱除方法,对其工业应用进行了展望。研究表明粉煤灰对单质氨的吸附能力有限,但烟气中SO₃与H₂O的存在可促使灰中氨含量升高,NH₃、SO₃浓度和煤种是影响灰中氨含量的主要因素。粉煤灰脱氨技术按原理可分为加热法、氧化法、水洗法以及加碱法等。204℃下,粉煤灰中氨的脱除十分缓慢,处理80 min,氨脱除率小于50%,因而加热法需在260℃进行,能耗较高。灰中含水量高于3%时,氨脱除速率很高,但在随后的干燥阶段,灰中含水量降至2%以下后,氨脱除速率迅速下降,同时水洗法会产生额外的废水;氧化法是选取合适的催化剂安...     

阻燃HIPS塑料热解动力学模型

采用热重法进行了含阻燃添加剂的高抗冲聚苯乙烯塑料(flame retarded high impact polystyrene,Br-Sb-HIPS)在不同升温速率下的热解实验,建立了包含3个连续反应的阻燃HIPS热解动力学模型。通过Flynn-Wall-Ozawa法得到阻燃HIPS热解过程的活化能为103~307 kJ·mol-1,利用多元非线性无约束最优化方法求得模型参数。研究表明,Br-Sb-HIPS 3个反应的活化能和指前因子分别为191.632、213.263、238.331 kJ·mol-1和11.641、12.772、11.666 min-1。动力学模型能够很好地预测阻燃HIPS热解过程。     

来宾电厂420t/h锅炉煤种适应性的分析

来宾电厂1号、2号锅炉原设计燃用烟煤,为适应煤炭市场变化,拟掺烧部分无烟煤。以来宾电厂拟用煤种为试验对象,应用所提出的煤质燃烧特性指数分析煤样的燃烧特性,应用锅炉结构特性指数分析判断锅炉的结构特性,并将这两种特性相耦合,给出了保证锅炉安全经济运行的锅炉稳定性常数、锅炉燃尽性常数和锅炉结渣性常数。根据所得锅炉常数,判断拟用煤种对锅炉的适应性。经综合考虑,来宾电厂锅炉拟用无烟煤与烟煤的掺混比例不宜超过5?5。     

LaMeAl11O19催化剂上生物质气化气体燃料的催化燃烧

用共沉淀法制备一系列六铝酸盐催化剂样品(LaMeAl11O19,Me=Mn、Fe、Co、Ni、Ni、Ce),采用X-射线衍射(X-ray diffraction,XRD)、比表面积测试法(Brunauer-Emmett-Teller,BET)和X-射线光电子能谱(X-rayphotoelectron spectrometry,XPS)等方法对样品结构进行表征,并通过生物质气化气中可燃气体成分(CH4/CO/H2)的模拟燃烧试验,考察不同过渡金属离子取代对催化剂结构特征及催化燃烧活性的影响。利用原位红外(in-situ DRIFT)方法研究了气体在催化剂表面反应的机制。结果表明,焙烧后催化剂形成具有相同的MP结构、但化学组分不同的六铝酸盐,且具有较大的比表面积。LaMeAl11O19催化剂对模拟生物质气化气中可燃成分燃烧均具有一定的催化活性,添加Mn离子时催化剂对甲烷的催化燃烧活性最好。各可燃气体起燃温度自低至高为CO、H2、CH4。150℃时CO已在催化剂表面发生吸附,250℃出现气相CO2的吸附峰,同时检测到反应气中H2被催化剂内部晶格氧所氧化生成的水分子吸附峰。气相CH4的吸附峰在反应开始(150℃)时就已形成,其强度和位置不随温度和时间变化。     

670MW锅炉生物质气与煤耦合燃烧特性的数值模拟

以1台670 MW四角切圆锅炉为研究对象,应用数值模拟计算的方法,研究了生物质气喷入位置对于燃烧过程及NOx的影响,研究表明,生物质气替换第1层一次风喷口的煤粉燃料比替换第2层有更好的NOx排放降低效果。利用生物质气进行再燃的数值模拟研究,对比前面的模拟数据,生物质气再燃降低NOx排放效果非常明显,质量浓度从原始的612 mg/Nm3可以降低到402 mg/Nm3,降幅约为34%。为了对比生物质气和生物质的区别,将同种生物质送入炉膛,研究表明在生物质气燃烧工况下,NOx排放更低。本文的研究方法与结论对于大型燃煤锅炉生物质气与煤耦合燃烧的研究和应用具有一定的现实参考意义。     

燃煤电厂SCR脱硝氨逃逸迁移规律试验研究

研究了某燃煤电厂350 MW机组SCR系统氨逃逸在下游设备的迁移规律.现场试验发现,SCR系统下游设备中空气预热器、低低温省煤器、电除尘器氨逃逸捕获率分别为总氨逃逸量的23％～26％、9％～17％和56％～62％,进入脱硫系统的氨逃逸不足总氨逃逸的3％;提高低低温省煤器出口烟温会导致氨捕获率降低,但下游电除尘器飞灰氨含...     

生物质热能利用过程中碱/碱土金属特性及检测技术研究进展

综述了生物质热能利用过程中由碱/碱土金属引起的聚团、烧结、沉积、腐蚀等现象和碱/碱土金属的催化作用,以及目前国内外一些碱/碱土金属的检测技术,并介绍了现阶段在生物质热化学转化过程中碱/碱土金属的析出、迁移规律方面的一些研究成果。     

基于不同三组分模型解析生物质热解过程

三组分模型（three pseudocomponent model）通常被用来表征生物质热解过程。传统三组分模型中单个模型的反应级数被限定为1或3。在本研究过程中，利用非线性最小二乘法，在不限定反应级数的前提下回归三组分模型动力学参数（活化能、指前因子、反应级数）。通过研究发现，纤维素（cellulose）分解反应级数接近1，与前人结果相一致。木质素（lignin）分解级数与生物质种类有关，接近于1或3。半纤维素（hemicellulose）的分解过程最复杂，其反应级数在1.5～4之间变化。以Ozawa方法计算得到的活化能作为相对标准，对3种三组分模型进行比较，发现反应级数未确定时的模型比其他两种模型更精确地表征生物质热解过程。     

CuO/γ-Al2O3催化剂选择性催化还原NO

利用溶胶凝胶法制备CuO/γ-Al2O3,催化剂颗粒,在固定床上测试催化脱硝活性.CuO/γ-Al2O3在250～400℃范围内脱硝效率达到90%以上.硫化作用后催化剂的最佳温度窗口向高温方向移动.利用程序升温方法研究了.CuO/γ-Al2O3对NH3的氧化性能,经硫化后催化剂NH3的氧化性能下降,降低了催化剂在低温区脱硝活性.NH3和NO的脱附实验显示NH3和NO在催化剂表面存在明显的吸附现象.经硫化经后催化剂增加了对NH3的吸附量,降低了对NO的吸附量.暂态实验证明NH3以吸附态参与反应,而NO以气态或者弱吸附态参与反应.NO的吸附在实际SCR反应过程中影响有限.动力学计算显示溶胶凝胶法制备CuO/γ-Al2O3拥有较低的选择性催化还原反应活化能.     

CuO/g-Al2O3和CuO-CeO2-Na2O/g-Al2O3催化吸附剂的脱硝性能

利用改进的溶胶凝胶法制备纳米孔径的CuO/γ-Al2O3和CuO-CeO2-Na2O/γ-Al2O3催化吸附剂颗粒,在固定床上测试其催化脱硝活性。两类催化吸附剂250～400℃范围内脱硝效率稳定在70％以上。在350℃时效率稳定在最高值。利用程序升温方法研究了两类催化剂对NH3和NO的氧化性能,发现NH3在高于400℃下急剧氧化,是脱硝效率下降的主要原因。CuO/γ-Al2O3催化剂能将NO氧化生成NO2,NO2生成有利于脱硝反应的进行。NO在催化剂上的吸附对脱硝过程有重要作用。改进的CuO-CeO2-Na2O/γ-Al2O3催化剂能使NH3在高温400℃下不被氧化,也促进了NO在催化剂表面的吸附,从而提高催化剂了脱硝效率。催化剂反应的机理为NO吸附在催化剂表面,氧化生成吸附态的NO2,其再与吸附催化剂上的NH3反应。