電廠鍋爐煙氣濕法同時(shí)脫硫脫硝實(shí)驗(yàn)研究及數(shù)值模擬.pdf

1、控制SO2和NOx的有效方法是煙氣治理，在眾多煙氣治理方法中，尿素、氨/添加劑多元溶劑濕法煙氣脫硫脫硝技術(shù)因其工藝簡(jiǎn)單、投資小、運(yùn)行成本低、效率高、吸收尾液可資源化利用等優(yōu)點(diǎn)逐漸成為燃煤煙氣治理的重要技術(shù)之一。本課題組前期研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，多元溶劑濕法同時(shí)脫硫脫硝過程中吸收劑與反應(yīng)產(chǎn)物具有相互促進(jìn)作用，而硫氰酸銨添加劑對(duì)其資源化則有較大的提升作用。為此，本文在鼓泡床反應(yīng)裝置上，以氨、尿素為吸收劑，實(shí)驗(yàn)研究了添加劑（包括硫氰酸銨）、混合吸收液

2、的配比，亞硫酸銨和亞硫酸氫銨濃度對(duì)脫硝效率的影響，并在張家港永興熱電廠150t/h煤粉鍋爐煙氣簡(jiǎn)易氨法脫硫改造工程上進(jìn)行了同時(shí)脫硫脫硝的驗(yàn)證試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)獲得如下主要成果:
　　 1)三乙醇胺、二乙醇胺對(duì)多元溶劑濕法脫硝具有促進(jìn)作用，而硫氰酸銨添加劑對(duì)脫硝卻具有較大的抑制作用。在尿素/氨水溶液脫硝過程中，三乙醇胺/二乙醇胺混合添加劑體現(xiàn)了比單一的三乙醇胺或二乙醇胺添加劑具有更加優(yōu)越的催化功效;三乙醇胺/二乙醇胺混合添加劑的脫硝效率在

3、二者質(zhì)量濃度配比為1∶1時(shí)達(dá)到最佳脫硝效果;而三乙醇胺/硫氰酸銨混合添加劑卻會(huì)加劇硫氰酸銨抑制脫硝的作用。
　　 2)增加(NH4)2SO3和NH4HSO3的濃度，有利于脫硝效率的提升，且前者的脫硝效率明顯高于后者，而三乙醇胺、二乙醇胺混合添加劑能顯著提高(NH4)2SO3溶液的脫硝效率;在濕式氨、尿素/添加劑多元溶劑脫硝過程中，NOx和SO32-的化學(xué)反應(yīng)起主導(dǎo)作用，而NOx和HSO3-的反應(yīng)則是此過程中的附加路徑。
　

4、　 3)在張家港永興熱電廠150t/h煤粉鍋爐煙氣簡(jiǎn)易氨法脫硫改造工程上進(jìn)行同時(shí)脫硫脫硝的驗(yàn)證試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，氨、尿素/添加劑混合比例對(duì)脫硫效率的影響不大，但對(duì)脫硝效率有較大的影響，在試驗(yàn)范圍內(nèi)隨著尿素含量的增加，其平均脫硝效率從15％左右上升到35％以上。
　　 濕法同時(shí)脫硫脫硝吸收器內(nèi)的氣液兩相流動(dòng)與混合對(duì)脫硫脫硝有著重要的影響，為此，本論文以張家港永興熱電脫硫脫硝吸收器為對(duì)象，依托Fluent軟件平臺(tái)，對(duì)氨/尿素溶液濕法同時(shí)脫

5、硫脫硝吸收塔內(nèi)流場(chǎng)特性進(jìn)行三維數(shù)值模擬研究。模擬研究發(fā)現(xiàn):噴淋液滴對(duì)煙氣具有整流作用，使得煙氣在塔內(nèi)流動(dòng)的均勻性增強(qiáng)，而填料層的增設(shè)對(duì)煙氣流動(dòng)的整流作用更加明顯;增設(shè)進(jìn)口旋流器有利于液滴向中心區(qū)域運(yùn)動(dòng)，減少了液滴與壁面碰撞并聚的幾率，對(duì)氣液兩相流的熱質(zhì)傳遞與混合具有較大地促進(jìn)，且延長了煙氣與液滴的接觸時(shí)間，有利于NOx和SO2的吸收。模擬研究發(fā)現(xiàn)，本文DPM模型能較好地模擬出噴淋吸收液從壓力旋流噴嘴中以120°的噴射角噴出，且螺旋向下運(yùn)