水泥窑烟气脱硝烧成系统的改造

介绍了水泥窑烟气脱硝窑头和窑尾烧成系统改造的技术原理和改造方案,探讨采用窑头低氮煤粉燃烧技术可实现降低回转窑内热力型NOx产生量,采用窑尾分解炉还原燃烧控制技术可实现将回转窑内产生的热力型NOx还原,大大降低了整个系统NOx产生量。实践表明,窑头低氮煤粉燃烧技术和分解炉高强还原燃烧控制技术可实现脱硝效率60%以上,大大减少NOx排放总量,降低了氨水用量和脱硝成本。     

水泥窑烟气脱硝烧成系统的改造

介绍了水泥窑烟气脱硝窑头和窑尾烧成系统改造的技术原理和改造方案,探讨采用窑头低氮煤粉燃烧技术可实现降低回转窑内热力型NOx产生量,采用窑尾分解炉还原燃烧控制技术可实现将回转窑内产生的热力型NOx还原,大大降低了整个系统NOx产生量。实践表明,窑头低氮煤粉燃烧技术和分解炉高强还原燃烧控制技术可实现脱硝效率60%以上,大大减少NOx排放总量,降低了氨水用量和脱硝成本。     

高效煤粉工业锅炉低氮控制技术

借鉴国内外主流低氮减排技术,通过对原有技术优化升级,开发出新一代煤粉锅炉NOx联合控制技术,进一步发掘了煤粉燃烧器的低氮潜力,并将煤气化空气无级分级低氮燃烧与烟气再循环技术进行耦合。经工业试验验证,应用后锅炉尾气NOx排放可达200 mg/m3以下,结合SNCR烟气脱硝技术,NOx排放可降到100 mg/m3以下。通过以上低氮措施,煤粉锅炉系统NOx控制水平得到提升,满足并优于国家最新环保标准。     

58 MW煤粉工业锅炉空气分级燃烧试验研究

加快推进燃煤工业锅炉环保改造,有效降低煤粉工业锅炉大气污染物排放量,特别是降低NOx排放迫在眉睫。空气分级燃烧技术是一种减排效果显著,改造成本较低的低氮燃烧技术,已在电站锅炉得到成功应用。为考察空气分级燃烧技术在煤粉工业锅炉上应用效果,以煤科院某58 MW煤粉工业锅炉空气分级改造项目为研究对象,通过在侧墙上布置6个火上风喷口,实现空气分级燃烧。通过工程试验,采用特制水冷取样枪以及耐高温烟气分析仪,测量了该锅炉原工况(不采用火上风)与分级燃烧(采用火上风)工况下,炉内3个不同截面(每个截面10个取样点)以及双锥燃烧器内6个测点处烟气温度及烟气组分。结果表明,分级燃烧工况下,双锥燃烧器内在x=0.3 m测点后形成了高温、强还原性气氛,有效抑制了燃烧初始阶段NOx的生成。这是因为分级工况下双锥燃烧器内氧气被迅速消耗,焦炭燃烧反应速率显著下降,焦炭气化反应明显增强,故形成了较强的还原性,有效遏制了NOx的生成。炉内不同截面烟气温度及组成变化规律表明,原工况烟气温度分布整体呈现燃烧器射流中心高、外侧低的趋势,氧含量分布与温度分布趋势相反,而分级工况受双锥燃烧强还原性高速火焰以及火上风喷射的影响,截面温度波动较大,中间截面呈现燃烧器射流中心偏低的现象。分级工况在炉内形成明显的还原区,且表现为燃烧器射流中心CO浓度高、外侧低的现象,有效降低了炉内NOx生成。58 MW煤粉工业锅炉火上风空气分级低氮改造,在双锥燃烧器及炉内创造了合理的贫氧还原区,具有良好的低氮效果。     

水泥企业脱硝减排SNCR工艺

SNCR比较经济的脱硝效率是在55%以下,如控制SNCR脱硝效率达到60%甚至更高的脱硝效率,SNCR运行投入成本会大幅度增加,因此水泥企业烟气脱硝片面追求SNCR脱硝效率只会大幅增加脱硝成本和二次污染,选择基本措施(采用优化窑和分解炉的燃烧制度、空气分级燃烧、燃料分级燃烧和低氮燃烧器等方法降低煤粉燃烧过程中NOx的生成量)+选择性非催化还原技术才能保证在NOx的排放浓度减少最经济。源头消减才能更经济更好地满足《水泥工业大气污染物排放标准》(GB4915-2013)规定的大气污染物特别排放限值要求。     

全过程低氮燃烧技术在水泥厂的应用

分级燃烧技术和再燃脱硝技术在操作过程中除了分风、分煤等的硬件设施外,还需要围绕烧成主线的全系统精细化操作,粗放的操作模式不能有效降低氮氧化物的排放。由于现有的技术还不能实现低成本、有效地NOx的减排,因此,有必要进行观念的更新、技术的整合和参数的优化,提高低氮燃烧的效率,实现水泥窑炉的低氮排放。针对当前低氮燃烧技术的应用现状,我公司开发了全过程低氮燃烧技术,该技术是在分级燃烧技术的基础上进一步研发的降低系统NOx排放量的技术,将窑炉全系统的预热器、分解炉、回转窑、喷煤管、三次风管和煤粉及生料喂料作为一个有机的整体纳入系统控制,从抑制NOx的生成和还原已生成的NOx两方面入手,对燃料品质、燃料制备质量、燃料与助燃空气的合理分布,燃烧器的旋转动量与轴向动量等影响因素进行科学合理地调控,实现对窑炉温度场和气氛场的系统控制,实现窑炉全过程 NOx的形成控制及还原分解。     

烟气再循环在煤粉工业锅炉上的数值模拟研究

为考察烟气再循环对工业煤粉锅炉NOx排放及炉内燃烧过程的影响,对30 t/h高效煤粉双锅筒室燃工业锅炉进行研究。采用数值模拟和试验研究,考察烟气再循环的低氮效果,分析烟气循环倍率对NOx排放浓度的影响,并研究循环倍率对炉膛温度、排烟温度等炉况的影响规律。结果表明:循环烟气通入炉内,火焰尺寸增大,温度更加均匀,减少了NOx的排放浓度;同时随着循环烟气的加大,排烟温度逐渐升高,蒸汽流量逐渐降低;当烟气循环倍率为20%时,NOx减排17%。     

生物质燃料锅炉脱硝技术研究进展

生物质燃料中有80%以上的氮在燃烧过程中都会转化成NO_X,因此对生物质锅炉燃烧氮氧化物排放控制技术是不可忽视的问题。了解NO_X的排放与锅炉运行之间的关系,是工程上实现生物质锅炉低氮燃烧的关键所在。从生物质锅炉燃烧条件下NO_X的生成机理出发,综述了国内外学者对NO_X排放的控制技术：低氮燃烧技术和烟气脱硝技术。分析两种技术控制NO_X排放的原理、方法、优点和不足,并对目前控制NO_X排放的研究热点进行展望,为生物质锅炉运行高效低NO_X排放技术提供参考。     

水泥回转窑系统低氮燃烧技术设计介绍

<正>水泥回转窑系统低氮燃烧技术是应用广泛、经济实用的NOx减排措施。它通过改变燃烧设备的燃烧条件来降低NOx的形成,具体来说,是通过调节燃烧温度、烟气中的氧气浓度及烟气在高温区的停留时间等方法来抑制NOx的生成或还原已生成的NOx。低氮燃烧技术包括低氮燃烧器、分解炉空气分级燃烧及分解炉燃料分级燃烧等。笔者参与了多个水泥厂低氮燃烧技术的选择,本文对此给予介绍,并举例说明分解炉     

循环流化床机组烟气脱硝方案优选

循环流化床锅炉以其燃料适应性广,污染物排放量低,节能环保性等优点,在国内电力行业得到了广泛的应用,它本身具有低氮燃烧和分级燃烧特点,使得燃烧后烟气中的NOx排放浓度较低,但随着国家环保标准的逐步提高,循环流化床机组烟气脱硝工程已迫在眉睫。如何选择脱硝工艺,如何能够实现环境效益与经济效益双赢已成为我们当前工作的重中之重。本文对选择性催化还原脱硝技术(SCR)、选择性非催化还原脱硝技术(SNCR)、SNCR-SCR联合脱硝技术的脱硝原理、应用条件、经济性等方面进行了阐述分析,并根据实际情况对循环流化床机组烟气脱硝提出合理可行的方案。选择SNCR工艺是循环流化床锅炉烟气脱硝的最佳方案。     

Effects of metal-support interactions on the synthesis of methanol over palladium

The synthesis of methanol and other products from CO and H₂ was studied over Pd catalysts prepared by adsorption of Pd(π-C₃H₃)₂ on MgO, ZnO, La₂O₃, γ-Al₂O₃, SiO₂, TiO₂, and ZrO₂ as well as over a SiO₂-supported Pd catalyst prepared from PdCl₂ and Pd black. Both the activity and selectivity of Pd were affected strongly by the nature of the support and the composition of the Pd precursor. The specific activity for methanol synthesis decreased in the order $\text{Pd}\text{La}{}_2\text{O}{}_3$ ? $\text{Pd}\text{SiO}{}_2$ [derived from PdCl₂] > $\text{Pd}\text{ZrO}{}_2$ > $\text{Pd}\text{ZnO}\text{≈}\text{Pd}\text{MgO}$ > PdTiO₂ > $\text{Pd}\text{Al}{}_2\text{O}{}_3\text{≈}\text{Pd}\text{SiO}{}_2$ [derived from Pd(π-C₃H₅)₂] ? Pd black, while the specific activity for hydrocarbon synthesis decreased in the order $\text{Pd}\text{TiO}{}_2\text{?}\text{Pd}\text{ZrO}{}_2$ > $\text{Pd}\text{La}{}_2\text{O}{}_3$ > $\text{Pd}\text{Al}{}_2\text{O}{}_3\text{≈}\text{Pd}\text{SiO}{}_2$ [derived from PdCl₂] ? $\text{Pd}\text{SiO}{}_2$ [derived from Pd(π-C₃3H₅)₂] ≈ Pd black ? $\text{Pd}\text{MgO}\text{?}\text{Pd}\text{ZnO}$. Dimethyl ether production was observed over four of the catalysts and the activity for formation of this product decreased in the order $\text{Pd}\text{Al}{}_2\text{O}{}_3\text{?}\text{Pd}\text{TiO}{}_2\text{?}\text{Pd}\text{MgO}\text{≈}\text{Pd}\text{ZrO}{}_2$. The effects of support composition on the catalytic properties of Pd are discussed in the light of current ideas concerning metal-support interactions and the acid-base properties of the support.     

Transformation of hardening to softening behaviors induced by Sb substitution in CuO-doped KNN-based piezoceramics

Pb-free piezoceramics of K_0.5Na_0.5Nb_1-xSb_xO₃ + 1 mol% CuO are synthesized via a solid-state reaction. Furthermore, the transformation of hardening to softening behaviors induced by Sb substitution is exhibited and the corresponding microscopic mechanism is proposed. The CuO-doped K_0.5Na_0.5NbO₃ ceramic without adding Sb exhibits extremely hardening characteristics (i.e., ultrahigh Q_m of ∼2426, low tanδ of 0.32%, and pinched ferroelectric hysteresis loop) due to the formation of defect combinations (${({\text{Cu}}_{\text{Nb}}^{\text{'''}}-{\text{V}}_{\text{o}}^{••})}^{\text{'}}$ and ${({\text{V}}_{\text{o}}^{••}-{\text{Cu}}_{\text{Nb}}^{\text{'''}}-{\text{V}}_{\text{o}}^{••})}^{•}$). Whereas, the addition of Sb dramatically reduces the levels of defect combinations, leading to obviously softening properties (d₃₃ > 210 pC N⁻¹, k_p > 40%, low Q_m, and normal single P-E hysteresis loop). Our results indicate that the decrease of defect combinations with Sb addition should be responsible for the hardening-softening transformation of piezoelectricity and ferroelectricity in CuO-doped K_0.5Na_0.5Nb_1-xSb_xO₃ piezoceramics.