煤焦微觀結(jié)構(gòu)對再燃還原NOx的影響.pdf

1、隨著社會(huì)發(fā)展，環(huán)境問題成為人們?nèi)找骊P(guān)注的重點(diǎn)問題。NOx是嚴(yán)重的大氣污染物，對生態(tài)環(huán)境和人類將康都有著重大危害，解決火電站 NOx排放問題是治理大氣環(huán)境的關(guān)鍵。再燃技術(shù)是一項(xiàng)極具潛力和應(yīng)用前景的火電站低NOx燃燒技術(shù)。煤粉具有來源廣，成本低廉等特點(diǎn)，是優(yōu)秀的再燃燃料。對煤粉再燃機(jī)理和動(dòng)力學(xué)以及再燃條件的進(jìn)一步研究對再燃技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。
　　本文選取龍坪無煙煤(LP)、內(nèi)蒙1號煙煤(NM1)、內(nèi)蒙2號煙煤(NM2)和錫林郭勒

2、褐煤(XM)為研究對象，利用紅外光譜鑒定了煤中有機(jī)官能團(tuán)和無機(jī)礦物成分，利用拉曼光譜研究了熱解溫度引起煤焦微觀結(jié)構(gòu)變化。通過熱重分析儀在程序升溫和NO/N2氣氛下進(jìn)行了煤焦的脫硝反應(yīng)。以煤焦和脫灰煤焦為研究對象，利用水平管式爐實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和滴管爐實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，在再燃?xì)夥障拢∟O/N2/O2/CO2），研究了初始氧濃度、反應(yīng)溫度、熱解溫度和無機(jī)礦物等因素對煤焦脫硝的影響規(guī)律。
　　對煤焦結(jié)構(gòu)的拉曼光譜分析發(fā)現(xiàn)，在600~900℃范圍內(nèi)，隨著

3、熱解溫度的升高，煤焦內(nèi)大分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)發(fā)生裂解、縮聚，形成大量孤立的缺陷碳結(jié)構(gòu)和無定形碳結(jié)構(gòu)，因此ID1/IG、ID3/IG等特征參數(shù)逐漸增大，IG/IAll等特征參數(shù)逐漸減小；在900℃之后，由于煤焦的石墨化演變，孤立的碳結(jié)構(gòu)開始向有序排列的石墨結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，因此ID1/IG、ID3/IG等特征參數(shù)逐漸減小，IG/IAll等特征參數(shù)逐漸增大。同時(shí)將煤焦微觀結(jié)構(gòu)演變與脫硝反應(yīng)性相互關(guān)聯(lián)發(fā)現(xiàn)，隨著熱解溫度的升高煤焦內(nèi)活性的缺陷結(jié)構(gòu)和無序的邊緣結(jié)

4、構(gòu)逐漸減少，碳結(jié)構(gòu)的有序度不斷增強(qiáng)，從而導(dǎo)致煤焦的脫硝反應(yīng)活化能不斷增大，NO的還原率不斷降低。
　　對煤焦再燃影響因素的研究發(fā)現(xiàn)，隨著氧濃度的升高，反應(yīng)的還原性氣氛遭到破壞，煤焦還原NO的還原率逐漸降低；一定溫度范圍內(nèi)再燃溫度的升高有利于煤焦還原NO，但溫度過高則會(huì)造成熱力型NO的生成以及燃料氮的大量轉(zhuǎn)化，反而降低NO的還原效果；熱解溫度的升高使得煤焦結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，表面不斷惰化，活性反應(yīng)位減少，不利于煤焦還原NO；煤灰中的無機(jī)礦