煤粉再燃过程对煤焦异相还原NO的影响

利用高温携带流反应装置,研究了煤种(包括褐煤、烟煤和贫煤)、再燃区内反应温度、煤粉粒径、一次燃烧区空气过量系数SR1和再燃区空气过量系数SR2对煤焦异相还原NO作用的影响,探讨了煤焦异相还原NO的机理.结果表明:随着SR2和煤粉粒径的减小以及再燃区反应温度的提高,煤粉NO还原效率增加;在相同的SR2下,随着煤中挥发分含量的提高,煤粉粒径的增加和再燃区反应温度的降低,煤焦异相还原NO贡献上升;对于相同再燃燃料份额:SR1=1.0和SR1=1.2时煤焦异相还原NO的贡献均大于SR1=1.1时的异相还原NO的贡献.     

煤再燃过程中燃料特性对NO还原的影响

在小型流动反应器中研究了不同煤粉及其煤焦对富燃料再燃区NO异相还原的影响。实验中选用的再燃燃料为小龙潭褐煤、富拉尔基褐煤和大同烟煤及其煤焦,以及添加不同催化剂的大同烟煤焦。实验在初始NO浓度为1000×10     

停留时间对微细化煤焦再燃还原NO效率的影响

以4种细度的混煤(烟煤与褐煤)煤焦作为再燃燃料,用N_2、O_2、CO_2和NO配制模拟烟气,在1300℃的立式管式携带炉中,对停留时间与再燃还原NO效率的关系进行了实验研究,分析了停留时间对再燃还原NO效率的影响机制。结果表明,随着再燃停留时间的延长,NO还原效率增大;煤焦再燃还原NO的适宜停留时间约为0.8～1.0s.     

煤焦再燃过程中催化剂对NO还原的影响

以小龙潭褐煤、富拉尔基褐煤和大同烟煤等制成的三种煤焦为再燃燃料 ,研究了它们在再燃区内对NO的还原过程 ,分析了煤灰中金属氧化物对NO还原的影响。为了研究碱金属氧化物对NO还原的催化作用 ,本文特别研究了烟煤焦经过浸泡催化剂处理后对NO的再燃过程及对NO还原率的影响。实验是在NO初始浓度为 10 0 0× 10 -6,反应温度分别为 90 0℃和 110 0℃条件下完成的。实验结果表明 ,煤灰中金属氧化物在再燃区中对NO还原有很强的催化作用 ,原来对NO还原效果很差的烟煤焦 ,添加廉价催化剂后对NO的异相还原有很大的影响 ,在合适的反应温度和化学当量比(SR)条件下 ,煤焦中的催化剂能降低NO还原反应的活化能 ,加快NO还原反应进行的速度 ,从而提高NO的还原率。     

烟煤焦催化还原NO_x实验研究

研究了烟煤焦在催化剂的作用下对 NOx 的还原过程。实验发现 ,烟煤焦中廉价催化剂的存在对煤焦异相还原 NOx 有很大的影响 ,在合适的反应温度和化学当量比 ( SR)条件下 ,煤焦中的催化剂能降低 NOx 还原反应的活化能 ,加快 NOx 还原反应的速度 ,提高 NOx 的还原率。实验使用两种催化剂后 ,NOx 的还原率可超过 5 0 % ,几乎达到与褐煤及气体再燃燃料相同的再燃效果     

温度对超细煤焦再燃还原NO效率的影响

以超细煤粉制作的煤焦作为再燃燃料,用N2、O2、CO2、NO配制模拟烟气,在立式管式携带炉中,研究了温度对再燃降低NO效率的影响。结果表明,在实验温度范围内,随着再燃区温度的增加,再燃还原NO效率增大,化学动力学是控制超细煤粉再燃还原NO化学反应速率的重要因素;提高再燃区温度可以适当缩短停留时间,但不能低于0.6 s,否则NO还原效率会大幅度下降,同时燃尽率也会下降;在煤粉再燃过程中,煤焦再燃还原NO占有重要地位。     

煤粉再燃过程中NO均相与异相还原反应相对贡献的研究

利用固定床反应器分析各种因素对煤粉再燃NO还原过程均相与异相反应相对贡献的影响.在1 000℃和1 100℃下,利用模拟烟气对不同煤种的挥发分、煤焦、煤粉的再燃反应进行分析.结果表明:长广煤均相还原反应的贡献大于异相反应,但对于兖州煤和合山煤,异相还原反应的贡献大于均相反应,神木煤两者贡献相当.分析认为:除煤粉挥发分含量、焦的比表面积之外,煤灰中金属氧化物的含量,尤其是CaO的含量,是决定NO异相还原反应贡献大小的主要因素;而反应温度的升高,使NO均相和异相还原效率均提高,但并未改变异相和均相反应贡献的大小.     

不同催化剂对脱矿煤焦还原NO的催化能力比较

通过实验研究了几种在煤灰中常见的金属 (K ,Na,Cu ,Fe ,Ca)氧化物对煤焦还原NO的催化作用 ,为了比较这些金属氧化物对焦炭还原NO反应的催化能力 ,对煤焦进行了脱矿处理。实验是在高温沉降炉内完成的。实验中使用的煤粉及其煤焦来自神府褐煤。实验结果表明 ,煤灰中的矿物质对煤焦异相还原NO具有催化作用。在实验条件下不同金属氧化物对煤焦还原NO的催化能力有如下顺序 :K >Na>Ca >Cu >Fe。实验结果还表明 ,实验工况 (温度 ,SR数 )和催化剂的添加量对NO的还原都具有不同程度的影响     

采用微细煤焦再燃还原NO的反应机理

以3种细度的混煤煤焦作为再燃燃料,用N2、O2、CO2和NO配制模拟烟气,在1200℃、1300℃和1400℃立管式携带炉中进行了再燃还原NO的实验研究,对其化学反应机理进行了分析.结果表明:微细化煤焦再燃还原NO的反应速率受扩散-反应动力学的联合控制.因此,提高再燃区温度水平、使用反应活性高的煤焦或提高再燃煤焦的细度,均能明显提高再燃还原NO的化学反应速率.     

烟煤焦催化还原NOx实验研究

研究了烟煤焦在催化剂的作用下对Nx的还原过程。实验发现，烟煤焦中 廉价催化剂的存在对煤焦异相还原NOx有很大的影响，在合适的反应温度和化学当量比（SR）条件下，煤焦中的催化剂能降低NOx还原反应的活化能，加快NOx还原反应的速度，提高NOx的还原率。实验使用两种催化剂后，NOx的还原率可超过50％，几乎达到与褐煤及气体再燃烧相同的再燃效果。     

基于锅炉低NOx再燃技术中再燃燃料选择的讨论

再燃是一种清洁燃烧技术，可以实现锅炉低NOx排放。着重阐述了再燃技术基础及其反应机理，以及天然气、煤粉和煤浆等不同再燃燃料对锅炉NOx排放的控制效果和各自特点。不同燃料的再燃特性和运行成本有一定差异，根据燃料特点和使用经济性来选择再燃燃料，可以满足现有锅炉污染控制的经济要求和环境要求。     

大型褐煤锅炉煤粉再燃技术的数值模拟

考虑煤焦还原NO的反应动力学模型,利用Fluent软件对元宝山电厂3号锅炉超细煤粉再燃的不同配风方式进行了炉膛整体的燃烧数值模拟。模拟结果表明,再燃燃料比例、再燃风中的风煤比、再燃区的大小等因素对燃烧效率和NOx排放具有重要影响。通过优化计算得到,当主燃区空气过量系数控制在1．1时,再燃燃料占总燃料的15％,再燃风中的风煤比为2,烟气在再燃区的停留时间为0．5S左右的方案是一种较好的再燃组织方式。     

不同煤种再燃过程中脱硝煤耗的试验研究

定义还原1 gNO 消耗的煤量为脱硝煤耗.在煤粉携带炉上进行了再燃试验,对不同煤种、不同工况下的脱硝煤耗进行了研究,分析了挥发分含量、再燃区温度、氧浓度、再燃燃料比等因素对脱硝煤耗的影响.结果表明:脱硝煤耗不仅能直观反映出不同煤种在还原 NO 方面的特性差异,而且还能有效反映再燃过程投入与收益之比;脱硝煤耗随着挥发分含量增加呈线性降低;再燃区氧浓度越低,脱硝煤耗也就越低;在49/6和6%氧浓度条件下,提高再燃燃料比,脱硝煤耗显著下降;在2%氧浓度条件下,提高再燃燃料比,脱硝煤耗增加;再燃区温度升高时,脱硝煤耗下降,并且挥发分越高的煤,脱硝煤耗随温度的变化越显著.     

超细煤粉再燃技术的探讨

煤粉再燃是一种投资不高的脱硝技术 ,其脱硝率可达 5 0 %～ 70 %。着重阐述了采用超细煤粉作为二次燃料的再燃技术的原理 ,以及超细煤粉再燃技术的发展状况 ,并分析了在我国采用超细煤粉再燃技术的可行性和发展前景。     

煤粉再燃煤焦异相还原NOx的影响因素分析

煤粉再燃烧技术是低NOx燃烧技术中正在发展的较有前途的一种方法。本文从再燃烧降低NOx原理分析人手，分析了煤种、煤颗粒粒径、热解条件、反应条件、煤中金属氧化物等因素对煤焦异相还原NOx的影响及规律，为进一步研究提供参考。     

分级燃烧降低燃煤锅炉NOx排放的机理及影响因素分析

再燃燃料在还原性气氛下对主燃区煤粉燃烧生成的氮氧化物的还原反应中 ,再燃燃料中产生的中间产物氰基、氨基和烃根等起到分解氮氧化物的作用。同一再燃燃料中烃类物质在富燃料和贫燃料气氛中所起作用截然不同。实际应用中应使再燃区内各处处于弱还原性气氛下以保证再燃降低NOx 排放的效果 ,并尽量采用气体燃料作为再燃燃料 ,同时在获取所需NOx 排放水平前提下尽量选取较高的空气过量系数(化学当量比 ) ,以同时降低飞灰中的含碳量、减轻高温腐蚀的程度。     

Modelling NOx emissions during staged combustion

Staged combustion has been accepted as an effective way to reduce NO_x emission. Based on the comparison of calculated results using Miller and Bowman's (1989, Progr. Energy Combust. Sci. 15 , 287) detailed elementary reaction model with experimental data, it is found effective to apply this model in the simulation of NO formation and destruction during staged combustion. Sensitivity analysis shows that C, CH, CH₂ and HCCO play an important role in NO destruction and reduction under fuel staging. NO generated in the primary zone can be reduced greatly by staged combustion. Besides the air–fuel ratio in the primary combustion zone, the combustion temperature in the reburning zone and the mass factor of the reburning fuel in the overall fuel, the main factors which affect NO destruction and reduction are the position where reburning is introduced and the types of reburning fuel. It is found that reburning cannot be introduced too close to the primary combustion zone. The reburning fuels that can effectively stimulate NO to HCN are H₂ and C₂H₄. Copyright © 1999 John Wiley & Sons, Ltd.