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。     

醋酸钠工业废盐对SNCR脱硝性能的影响

以醋酸钠工业废盐减量化无害化处置为背景,利用携带流反应装置,研究了反应温度、Na含量、停留时间、氨氮比(NSR)以及烟气组分(NO、O2、CO)浓度等氨水SNCR脱硝性能的影响.结果表明,在醋酸钠和醋酸钠工业废盐存在条件下,氨水SNCR脱硝效率随着反应温度升高呈现先增加后下降的趋势,两种Na盐添加剂均能有效拓宽氨水SN...     

基于碳酸氢铵的SNCR低温脱硝实验研究

为考察反应温度、氨氮摩尔比（NSR）、氧气体积分数及停留时间对选择性非催化还原（SNCR）脱硝效率的影响规律,并探究乙醇、碳酸钠和氯化铁添加剂的低温SNCR脱硝增效特性,深入分析其脱硝反应机理,在管式反应炉上进行了以碳酸氢铵为还原剂的SNCR脱硝实验及各添加剂的低温脱硝增效实验。实验结果表明：当氨氮摩尔比为1.7,氧气体积分数为4%时,以碳酸氢铵为还原剂的SNCR法在830~1 000 ℃下的脱硝效率高于60%;氧气体积分数为零时,不同温度下脱硝效率始终低于15%,氧气体积分数为2%~6%时,650~1 000 ℃下的脱硝效率随氧气体积分数增加而提高;SNCR反应速率随温度的升高而加快,反应达到平衡所需的停留时间变短;在模拟烟气中添加200 μl/L的乙醇可使650~800 ℃的低温范围内脱硝效率平均提升近30%,650 ℃的脱硝效率达到33.4%;添加少量碳酸钠（25 μl/L）或100 μl/L的氯化铁可使700~800 ℃下的脱硝效率平均提升超过25%;3种添加剂都能通过提高NH2自由基的生成量提高低温下SNCR法的脱硝效率。     

非催化烟气还原脱硝法脱硝特性的试验研究

在沉降炉脱硝试验平台上,对不同氨剂的选择性非催化还原(SNCR)脱硝特性进行了试验研究.结果表明:反应适宜氨氮比为1.5,氨气、尿素、碳酸氢铵脱硝的最佳温度窗口分别为985～1 030℃、775～1 085℃、760～1 075℃,尿素和碳酸氢铵最大脱硝效率达90%,优于氨气的80%;增大氨氮比或降低烟气氧浓度均可提高SNCR脱硝效率;在以尿素作为还原剂的SNCR脱硝反应过程中,协同加入钠盐添加剂可在保证最大脱硝效率基本不变的前提下,使反应温度窗口由782.9～1 086.3℃拓宽为749.5～1 086.3℃.     

大型燃煤锅炉SNCR脱硝的数值模拟

为了给大型燃煤锅炉采用选择性非催化还原(SNCR)脱硝技术提供参考和指导,本文借助计算流体力学软件平台Fluent,通过数值模拟的方法研究了一台600 MW燃煤锅炉上的SNCR脱硝过程。计算结果表明大型燃煤锅炉上温降梯度较大,温度适宜进行SNCR脱硝反应的炉内空间较小。根据温度分布,锅炉满负荷运行时,SNCR脱硝系统投用还原剂喷射3区、4区和5区的喷枪比较合适。在氨氮摩尔比为1.1的条件下,该燃煤锅炉上SNCR脱硝效率在27%左右。向炉内喷入少量的添加剂一氧化碳(CO)可以加快SNCR反应的速率,减少NH3漏失。     

SNCR技术及其发展

SNCR技术作为一种建设周期短、投资少、脱硝效率中等的烟气脱硝技术,其性能受多种因素影响,主要有温度窗口、停留时间、氨氮比NSR、反应剂与烟气的混合程度、温度梯度、添加剂、烟气氛围以及还原剂种类等。反应窗口的选择、混合均匀性、化学动力学模拟为SNCR技术最关键工艺,对于大型电站锅炉,脱硝效率一般低于40％,大型炉型的低脱硝率、混合的均匀性、高氨逃逸是限制SNCR技术发展的制约因素,针对这些制约因素,国内外采用了多种手段,如与OFA、SCR、再燃技术联合,以促进SNCR技术的发展。     

300MW循环流化床锅炉SNCR试验及数值模拟

对一台300 MW循环流化床锅炉SNCR脱硝效率进行了试验研究,并对其内部流场及SNCR还原剂与烟气混合情况进行了CFD数值模拟,分析了速度、温度、氨蒸汽浓度的规律。结果表明,经过SNCR脱硝处理后,烟道内的氮氧化物浓度大幅度降低,脱硝效率达75.5%。由于烟气温度较高,氨水很快受热沸腾蒸发,在进口烟道内即可完全蒸发完毕。由于液滴粒径小、进口烟道流速高,还原剂液滴的穿透距离有限,不到1/2烟道深度。此喷枪布置方式下,旋风分离器外侧的氨浓度比内部稍高,经过1/2周长后,趋于混合均匀。     

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%。     

选择性非催化脱硝反应等温过程的实验研究

为促进工程中选择性非催化法脱硝系统的优化,有效控制燃煤电厂NO_x排放量,通过建立完善的选择性非催化脱硝(SNCR)反应等温实验系统,研究了反应温度、混合时间和O_2体积分数对SNCR过程的影响.结果表明:在973~1 373K内,随反应温度的升高,脱硝效率先升高后下降,1 173K为最佳脱硝温度,此时脱硝效率达到92.9%;混合时间缩短可有效提高脱硝效率,特别是当温度高于1 203K时,随着混合时间的缩短,脱硝效率明显提高;O_2体积分数的增加在温度低于1 148K时促使脱硝效率升高,而在温度高于1 148K时会导致脱硝效率降低.     

蓄热式燃气锅炉SNCR脱硝试验及数值模拟研究

以10t/h蓄热式燃气锅炉为试验平台,对其SNCR脱硝特性进行试验和数值模拟研究。试验结果表明,经SNCR脱硝处理后,烟气中氮氧化物浓度大幅降低,脱硝效率最高可达62%。数值模拟结果表明,炉膛大部分区域氮氧化物浓度大幅降低,但炉膛两侧区域氮氧化物浓度仍较高,在现有方案基础上增加4支均匀分布的小喷枪后,炉膛中心及两侧区域氮氧化物浓度均大幅降低,脱硝效率进一步提高至66%。     

CO对选择性非催化还原脱硝工艺影响的试验研究和模拟

在自行设计的选择性非催化还原(SNCR)脱硝试验台上,通过在还原剂中添加CO,研究了CO对SNCR脱硝工艺的影响,并利用Chemkin 4.1软件对试验工况进行了模拟.结果表明:改进型TB系列喷嘴采用中心逆喷方式可大大增强还原气体与主烟气的混合效果,明显优于工业上常用的侧喷方式,且不存在还原剂的催化分解问题;添加CO可使SNCR工艺的反应温度窗口降低并变宽;在低于875℃的条件下,添加CO有助于提高NO2的脱除效率,随着CO添加量的增加,既定温度下NOx的脱除效率先提高后降低,且随着温度的降低,达到NO相似文献   

基于支持向量机的垃圾焚烧炉SNCR系统优化控制

针对目前垃圾焚烧厂选择性非催化还原(SNCR)系统工程应用中的问题,提出了SNCR控制系统优化方案。引入声波测温系统测量炉膛二维温度场,实现了SNCR系统分区精准喷射还原剂。采用支持向量机建立的SNCR系统模型预测烟气氮氧化物排放浓度的准确率达98.82%。设计了SNCR系统的PLC控制逻辑,可实现对各种工况下还原剂喷入量的精确控制。该优化方案针对性地解决了SNCR系统的工程问题,提高了脱硝效率。     

基于CFD流场分析的锅炉SCR脱硝烟道改造

由于部分火电厂燃煤锅炉采用低氮改造+SNCR的氮氧化物排放浓度达不到现行超低排放标准,需要采用脱硝效率更高的SCR脱硝技术进行改造。由于SCR对烟气温度要求较高和厂区场地限制,烟气的引出和接入位置空间狭小(2～4m),甚至要共用一根内部分隔的烟道,会产生烟气偏流和烟道内积灰现象。以某燃煤锅炉烟气脱硝工程的烟道直角弯头改造为研究对象,采用FLUENT数值模拟方法研究烟道内烟气的流动分布,在此基础上,对导流板进行优化设计。烟道直角弯头在改造前积灰严重,影响锅炉运行,经改造后积灰状况得到极大改善,保证了锅炉和脱硝系统的正常运行。     

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。     

循环流化床烟气SNCR脱硝机理与实验

采用电加热循环流化床锅炉模拟实际烟气,在炉膛出口喷入氨水或同时添加H2、CH4进行脱硝,实验结果表明:最佳停留时间、氨氮物质的量之比分别为0.6,s和1.5,氨水最佳反应温度为920,℃,添加H2最佳温度降低至750,℃,添加CH4最佳温度降低至840,℃.同时为深入认识其化学反应规律,采用基元反应动力学模型对氨水与NOx反应进行了模拟计算,模拟结果表明,该基元反应模型较好地解释了反应机理.     

尿素-石灰湿法烟气脱硝的影响因素

研究在现有湿法脱硫设施的基础上进行简单改进即可以实现烟气同时脱硫脱硝的技术,提出了以尿素-石灰溶液为吸收剂的湿法烟气脱硝技术.在试验中采用两级串连的填料塔为主体反应器,考察了吸收剂浓度(尿素/石灰)、空塔气速、吸收反应温度、pH值及添加剂KMnO4对脱硝效率的影响.结果表明:当尿素浓度为5 %、空塔气速为0.4 m/s、吸收反应温度为60～70℃、以石灰调节PH为8～9、并添加0.04%KMnO4时,可实现84.8%的脱硝效率.     

添加生物质气化气的选择性非催化还原研究

提出利用生物质气化气为选择性非催化还原技术（SNCR）反应的添加剂,并进行相应的反应动力学计算。计算结果表明生物质气化气作为添加剂可以提高低温条件下SNCR反应的脱硝效率。生物质气化气主要成分为H₂、CH₄和CO,其中H₂和CH₄对温度窗的作用明显,CO的效果较小。各种气体成分主要通过促进OH基元生成来促进相对较低温度下脱硝反应过程的进行。     

添加剂协同选择性非催化还原NO的过程研究

在多功能脱硝实验台上研究了不同条件下加入钠盐、含氧有机化合物以及天然气3类添加剂,对选择性非催化还原(SNCR)NO过程的影响.结果表明:碳酸钠随氨水、尿素喷入炉膛,提高了全部实验温度下SNCR的脱硝率,喷入炉膛的碳酸钠最佳质量浓度为950 mg/m3;900 ℃时,实验选用的5种钠物质均能一定程度提高SNCR的脱硝效率,其促进能力以乙酸钠、甲酸钠、氢氧化钠、碳酸钠、氯化钠的顺序降低;800～900 ℃时,乙醇、丙三醇、乙酸甲酯均明显提高了SNCR的脱硝率,但在1 000℃时又不同程度降低了NO最高还原率;加入天然气改变了SNCR脱硝反应的温度特性,拓宽了反应温度窗口,并且几乎没有影响最佳脱硝效率,通入的天然气量越大脱硝率越高,但考虑到天然气的燃尽,建议天然气/NO物质的量比取1.0.     

介质阻挡放电低温等离子体转化NO的数值模拟

为探索介质阻挡放电低温等离子体反应器转化NO的反应规律,利用CHEMKIN软件的PLASMA PFR模型,编制气相动力学文件及热动力学文件,进行数值模拟.研究了O2初始浓度、气体温度、气体流速等反应条件对反应过程和反应最终产物的影响,探讨了C2H4添加物对NO转化效率的影响.反应最终产物及敏感性分析表明,C2H4能较为有效地提高NO转化为NO2的效率.通过模拟结果和实验结果的对比分析,论证了PLASMA PFR模型模拟介质阻挡放电低温等离子体反应器转化NO的可行性.     

对用烃类和氨为还原剂的脱硝技术的计算分析

采用Chemkin 4．0软件包中基状流反应器和Miller等人的化学动力学模型,对再燃、先进再燃、选择性非催化还原（SNCR）以及加入烃类的SNCR反应的原理进行了模拟计算和比较分析,研究了不同反应温度、再燃燃料比和停留时间对脱硝效率的影响。计算结果表明,先进再燃引入氨基还原剂,可以拓宽脱硝的有效温度区间,加快反应速率,提高脱硝效率约20％,优于常规再燃技术;SNCR反应中加入很少量烃类（烃／NO〈1）可以增加其有效的脱硝温度范围,加快脱硝反应速率,使完成脱硝反应所需时间缩短一半,在较低的反应温度下达到较高的脱硝效率;而先进再燃达到相当的脱硝率则需要消耗超过15％的再燃燃料。