高温富燃料区喷氨还原NO_x的实验研究

利用一维管式电加热沉降炉实验装置,以尿素溶液为氨基还原剂(简称氨剂),探讨了NO_x的还原机理,分析不同过量空气系数ASR、氨氮物质的量比BNSR和温度T等反应条件下氨剂对NO_x还原效果的影响。结果表明:实验温度条件下,随着ASR的减小,NO_x质量浓度降低;当ASR≤0.95时,NO_x质量浓度随着BNSR的增加而降低,当BNSR>2时,NO_x质量浓度降低速度变缓;在低ASR条件下,高温更有利于NO_x质量浓度的降低;当ASR=1.2时,不同温度下NO_x质量浓度均随着BNSR的增加而快速升高。     

烧结余能利用的火用分析

根据某公司烧结机的现场调研测试数据,通过火用计算数学模型对烧结工序各个系统进行火用分析,得出:整个烧结工序不完全燃烧及化学反应等热力过程造成的火用损最大,占43.3%;回收的部分环冷机热废气火用量占6.8%,未回收的烧结排烟废气火用量占19.6%,其中化学火用占17.8%,远大于显热热量火用量;整个烧结系统火用效率较低,为26.23%,其中烧结机部分不可逆损失最大,火用效率只有34.37%。通过这些分析,为下一步烧结节能技术改造提出了建议。     

富燃料区喷氨降低烟煤NO_x排放的试验研究

富燃料区喷氨技术是建立在空气分级基础上的炉内脱硝技术,在1台多功能电加热管式沉降炉中进行的试验表明,在T=1 200℃~1 500℃反应温度区间内,富燃料区喷氨脱硝效率在较小过量空气系数下(SR0.9)随着温度的升高而增加,在较大过量空气系数下(SR0.9)高温则抑制了氨基还原剂对NO_x的还原;过量空气系数SR在0.8~1的工况下,富燃料区喷氨的脱硝效果呈先升后降的趋势,并且在SR=0.95取得47%最大脱硝率;大部分实验工况下,氨氮摩尔比在1.5~2.5之间,反应停留时间为0.4s~0.48s左右,脱硝效率取得最优值。空气分级结合富燃料区喷氨技术可以取得80%左右的脱硝率。     

稀薄气体在高温烧结矿中燃烧的数值模拟

基于计算流体力学软件FLUENT,对烧结机不同位置风箱所抽烧结废气当中含有的可燃物质(主要为烃类、H2、CO)采用环冷机上高温熟料燃尽的手段进行数值模拟,得出了6种不同配比的CH4,CO及H2在600,500,400℃的烧结矿温度下分别对应的各自可以燃尽所需的料层厚度。分析了各种组分在改变温度、物质的量分数和料层厚度的情况下燃烧的变化规律,试验结果为烧结生产的余热回收和污染物减排提供了参考。     

双流体气流式喷嘴加压雾化特性研究

水煤浆入炉前的雾化对其稳定燃烧和气化发挥着重要作用。通过实验,研究了双流体气流式雾化喷嘴在加压条件下的雾化过程,使用LS-2000分体激光粒度分析仪测量了随着环境压力(雾化室压力)及气液比的不同其雾化角、索特平均直径的变化情况。结果表明:当气液比一定时,索特平均直径d32随着雾化室压力的增大而减小,雾化角随着环境压力的增加而减小,索特平均直径与环境压力的n次幂成正比,n为-0.9~-1.5,当环境压力不变时,索特平均直径随着气液质量比的增大而减小。     

煤制气再燃低NO_x燃烧中气固分离冷态实验研究

为了研究部分气化煤制气再燃降低NO x技术中的部分煤制气的气固分离效果以及影响分离效果的因素,采用搭建与某130 t冷态炉膛相匹配的部分煤制气气固分离装置冷态实验台的方法,测试了分离装置内底部分离风和顶部载气流速大小对装置内物料气固两相分离效果的影响。结果表明:底部分离风与顶部载气流速是物料气固两相分离的两个重要影响因素,其中,当底部分离风流速v1为10 m/s,顶部载气速度v2为5 m/s时,煤制气中半焦的分离效率最高,挥发分的分离效率也达到较大值,分离效果最好。     

高温条件下氨还原剂脱硝特性试验研究

针对NH₃在高温区的脱硝特性进行研究，采用配气的方法在一维管式炉上进行实验，研究不同O₂浓度、反应温度、氨氮摩尔比等关键因素对高温区氨还原NO_x特性的影响．结果表明：氧浓度的升高使NH₃/NO的最佳反应温度下降，脱硝效率出现下降趋势；近零氧工况下NH₃还原NO_x最佳反应温度窗口向高温偏移，反应温度为1 300℃时还原效率最高；随着氨氮摩尔比的增加，NO_x的还原效率随之增加，最佳氨氮摩尔比为1.5，无氧工况下脱硝效率可达95%以上，为进一步优化脱硝技术提供参考．     

煤粉锅炉气体再燃及SNCR联合 脱硝的实验研究

对某厂一台240 t/h煤粉锅炉采用空气分级、化工合成气再燃及以氨气为还原剂的SNCR(选择性非催化还原)等技术进行联合脱硝改造。实验结果表明:气体再燃比在0~20%时,随着再燃量增大脱硝效率增加,高、低负荷工况时脱硝效率可达39.1%、43.1%;SNCR喷射点位置沿炉膛纵深存在温度梯度,水冷壁附近温度梯度较大,靠近炉膛中心处温度梯度降低;在空气分级基础上,高、低负荷工况时SNCR可分别提高35.1%、42.4%脱硝效率,氨气的使用不会造成锅炉效率的降低;满负荷工况采用气体再燃及SNCR技术联合脱硝时,在尾部氨逃逸小于12 mg/m3时,可达到80.2%的整体脱硝效率。     

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。     

天然气再燃降低NO_x排放的热态工业试验研究

根据对某电厂采用天然气再燃技术进行低氮改造220 t/h煤粉炉的热态工业试验,研究炉膛氧量、再燃量、停留时间、配风方式等运行因素对再燃还原NOx效果的影响,并与前人的研究成果进行对比。通过分析得出以下结论:排放浓度都随着氧量的增加而增大,随着锅炉负荷降低而减小,最佳氧量为5%(表盘氧量为3.5%左右);随着再燃量的增加NOx浓度下降,最佳再燃量保持在15%;最佳停留时间为0.67 s,过长的停留时间对再燃还原效果影响不大;主燃区最佳配风方式为正宝塔式;最佳运行工况下NOx排放浓度平均值为137 mg/Nm。