NH_3选择性非催化还原NO的实验研究

在电加热的管式反应炉上进行了NH3选择性非催化还原(SNCR)NO气相均相反应的实验研究,结果表明:最佳脱硝温度约为925℃,最大脱硝效率约为83%。综合考虑脱硝效率、NH3漏失和运行成本,最佳氨氮摩尔比为1.5。NO初始浓度从300μL/L降到100μL/L,脱硝效率由83%降到57%,但是脱硝后NO的排放浓度几乎不变,约为50μL/L。当O2浓度从1%增加到10%,脱硝效率由91%降到75%,反应后剩余的NH3由43μL/L减少到10μL/L。925℃时SNCR反应完全进行需要1s以上的停留时间,而1000℃时只需0.4s。     

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   

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.     

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。     

循环流化床锅炉选择性非催化还原技术及其脱硝系统的研究

大型循环流化床(CFB)锅炉分离器区域采用选择性非催化还原(SNCR)脱硝技术可以实现燃煤锅炉的超低NOx排放.对分别选用氨水、纯氨及尿素作反应剂的SNCR脱硝系统的优缺点进行了比较.结合工程实践,给出了大型CFB锅炉上SNCR脱硝系统的选取原则.并指出:大型CFB锅炉SNCR脱硝系统一般采用氨作为反应剂.     

SNCR应用于130t/h循环流化床锅炉烟气脱硝的研究

介绍了130 t/h循环流化床锅炉上采用选择性非催化还原脱硝技术进行氮氧化物脱除,探讨了反应温度、氨氮比(NSR)、还原剂粒径及钙硫比(Ca/S)对脱硝率及氨逃逸的影响。结果表明,NSR=1.4,脱硝率能达到最大值76.8%,最佳脱硝反应温度在920~935℃。脱硝率随着NSR升高而增加,而NSR1.6后,脱硝率增加趋于平缓。在NSR恒定的情况下,脱硝率随着喷射流量的增加而增加,最佳的喷射流量为160 L/h,相应的雾化粒径为120μm。Ca/S的增加将导致没有参与反应的CaO含量增多,而CaO对NH3有催化氧化效果,虽然减少了NH3逃逸但同时也降低了NH3的利用率。     

低NO_x燃烧与选择性非催化还原联合深度脱硝技术的应用

氮氧化物是大气的主要污染物,随着世界各地环保标准的不断提高,采用低NOx燃烧与其他脱硝技术结合的联合深度脱硝技术是既经济又环保的选择。首先介绍了低NOx燃烧器、再燃技术和与SNCR技术结合的联合深度脱硝技术的研究发展。然后介绍了浙江大学自主研发的低NOx燃烧与SNCR联合深度脱硝技术在410 t/h锅炉上的改造应用,实施改造后,锅炉运行正常,对主要运行参数影响小,达到了预期脱硝要求。锅炉飞灰含碳量大多情况在3%以下,NOx从原来的550 mg/m3左右降到了150~200 mg/m3,联合脱硝率在70%左右。     

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.     

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℃.     

循环流化床锅炉选择性非催化还原脱硝工艺喷氨流场数值模拟研究

针对具体的工程项目,采用流场分析软件FLUENT,研究了喷嘴各参数对喷射流型的影响,同时研究了各种喷嘴布置对氨在旋风分离器及其下游烟道中分布的影响。研究表明,如果选择合适的喷嘴,优化喷氨点布置,使氨在锅炉炉内分布得更均匀,充分地与氮氧化物接触,可得到较高的系统脱硝率。     

SCR烟气脱硝效率及催化剂活性的影响因素分析

分析了影响选择性催化还原法烟气脱硝性能的主要因素,重点分析了脱硝效率及催化剂活性随反应温度、NH3/NOx摩尔比、入口NOx浓度等参数的变化规律.     

Nitrous oxide formation and emission in selective non-catalytic reduction process

Pulverized coal-fired boilers are not nitrous oxide sources because of high temperature combustion. But selective non-catalytic reduction may produce N₂O by NO reduction reactions. Chemical kinetics calculation and experimental research were used to find out the mechanism between N₂O and N-agent species, N-agent/NO nitrogen stoichiometric ratio (NSR), reaction temperature, reaction time, etc. The results show that N₂O emission decreases with increasing reaction temperature and NSR decreases when reaction time is enough. N₂O concentration first increases then decreases as SNCR reactions keep on occuring. Ammonia SNCR tests indicated that N₂O emission was 0–7 μmol/mol. About 8.7% of NO was transformed to N₂O, and N₂O emission was 27.8 μmol/mol at urea-SNCR test. Urea-SNCR is likely to bring N₂O emission problem. Translated from Proceedings of the CSEE, 2005, 25(13): 91–95 [译自: 中国电机工程学报]     

添加剂作用于选择性非催化还原过程的研究进展

阐述了选择性非催化还原工艺的原理和主要影响因素,探讨了各种添加剂作用于SNCR过程的特点.通过分析添加剂对试验结果的影响,以及参照添加剂作用于NOx还原的化学动力学机理,评估了添加剂在拓宽反应温度窗口、降低最佳还原温度、提高温度窗口内的脱硝效率、减少氨泄漏以及抑制二次污染物（N2O、N02及CO）排放等方面的作用.分析了SNCR过程中添加剂的作用规律,为进一步探索其他新型高效添加剂提供了理论依据,以实现脱硝效率高、经济性好、二次污染物排放少的NOx控制手段.     

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。     

NOx formation and selective non-catalytic reduction (SNCR) in a fluidized bed combustor of biomass

Caledonian Paper (CaPa) is a major paper mill, located in Ayr, Scotland. For its steam supply, it previously relied on the use of a Circulating Fluidized Bed Combustor (CFBC) of 58 MW_th, burning coal, wood bark and wastewater treatment sludge.It currently uses a bubbling fluidized bed combustor (BFBC) of 102 MW_th to generate steam at 99 bar, superheated to 465 °C. The boiler is followed by steam turbines and a 15 kg/s steam circuit into the mill. Whereas previously coal, wood bark and wastewater treatment sludge were used as fuel, currently only plantation wood (mainly spruce), demolition wood, wood bark and sludge are used.Since these biosolids contain nitrogen, fuel NO_x is formed at the combustion temperature of 850–900 °C. NO_x emissions (NO + NO₂) vary on average between 300 and 600 mg/Nm³ (dry gas). The current emission standard is 350 mg/Nm³ but will be reduced in the future to a maximum of 233 mg/Nm³ for stand-alone biomass combustors of capacity between 50 and 300 MW_th according to the EU LCP standards. NO_x abatement is therefore necessary.In the present paper we firstly review the NO_x formation mechanisms, proving that for applications of fluidized bed combustion, fuel NO_x is the main consideration, and the contribution of thermal NO_x to the emissions insignificant.We then assess the deNO_x techniques presented in the literature, with an updated review and special focus upon the techniques that are applicable at CaPa. From these techniques, Selective Non-catalytic Reduction (SNCR) using ammonia or urea emerges as the most appropriate NO_x abatement solution.Although SNCR deNO_x is a selective reduction, the reactions of NO_x reduction by NH₃ in the presence of oxygen, and the oxidation of NH₃ proceed competitively.Both reactions were therefore studied in a lab-scale reactor and the results were transformed into design equations starting from the respective reaction kinetics. An overall deNO_x yield can then be predicted for any operating temperature and NH₃/NO_x ratio.We then present data from large-scale SNCR-experiments at the CFBC of CaPa and compare results with the lab-scale model predictions, leading to recommendations for design and operation. Finally the economic impact is assessed of implementing SNCR-technology when applying an NH₃ SNCR or urea SNCR to the CFBC at CaPa.     

选择性非催化还原法脱硝工艺及其应用

概述了选择性非催化还原法(SNCR)烟气脱硝的工艺原理及其主要影响因素,介绍了SNCR在75 t/h循环流化床垃圾焚烧炉上的应用情况,并对SNCR脱硝工艺的发展给出了建议.     

气态氨作还原剂的SNCR脱硝工艺的试验研究与模拟

在自行研制的试验台上对氨气作还原剂的SNCR脱硝工艺进行了实验研究,并利用化学反应动力学软件Chemkin 4.1进行了模拟.通过试验发现,采用自制改进型槽缝式TB系列喷嘴内部喷入的方式明显优于侧喷,提高了NO_x的去除率.以NO_x去除率高于50%为标准,试验所得温度窗口为863～937 ℃.随着氨氮比的增大,NO_x的去除率和氨的泄漏量增大,当氨氮比大于1.0后,NO_x去除率的随氨氮比增大的幅度减小,而氨的泄漏量增大幅度增大.利用Chemkin 4.1的模拟所得的温度窗口和NO_x去除率与实验基本相符,通过对详细机理中重要基元的分析,得出了各温度下的主要反应途径.     

Selective non-catalytic reduction of flue gas in a circulating fluidized bed

Selective non-catalytic reduction can meet the requirements of the new National Emission Regulation due to the low NOx emission characteristic of circulating fluidized bed boilers. In this work, ammonia was injected into the simulated circulating fluidized bed flue gas as a reducing agent. Optimum reaction conditions were obtained as: temperature of 920°C, residence time of 0.6 s, and a normalized stoichiometric ratio (NSR₁) of 1.5. H₂, as an additive, made a shift of 170°C towards a lower temperature, while CH₄ made a shift of 80°C.     

相变微胶囊功能流体相变区间的影响因素和变化趋势分析

相变微胶囊功能流体所具有的相变区间是影响其强化传热效应和工程应用价值的主要因素。采用双流体数学模型通过数值模拟发现:在层流条件下,双流体模型能够很好地模拟颗粒相体积分数、管径和R e对相变区间的影响。功能流体的相变段长度和总吸热量都随着这三个因素的增大而显著增大。同时相变段长度还取决于入口温度和边界条件等因素。以直链烷烃为相变材料的功能流体在相变段的蓄热能力相近。但在同R e下,功能流体的相变段长度和总吸热量都随着囊芯材料相变温度的升高而减小。入口温度是影响相变材料熔化速度的重要因素。相变段的长度、总温升和总吸热量与流体入口过冷度都呈线性关系。在第一类边界条件下,相变段长度与壁面过热度呈指数为负的幂指数关系,而相变段总温升和总吸热量都随壁面过热度的增大而增大。