生物質(zhì)再燃-先進(jìn)再燃脫硝試驗(yàn)研究.pdf

1、煤炭是我國(guó)主要的一次能源，燃燒時(shí)產(chǎn)生大量的大氣污染物，其中氮氧化物(NO<,x>是主要的大氣污染物之一，以其危害大、難以治理引起各國(guó)的高度重視。再燃(reburning)脫硝技術(shù)是一種低成本的低NO<,x>排放技術(shù)。我國(guó)的生物質(zhì)資源儲(chǔ)量豐富，分布范圍廣，如能將生物質(zhì)燃燒和再燃脫硝技術(shù)結(jié)合起來，開發(fā)生物質(zhì)大規(guī)模高效合理利用，對(duì)于開辟能源利用新領(lǐng)域，提高環(huán)保效益有重要的意義。 本文首先說明了課題研究的背景及現(xiàn)狀，介紹了NO<,x>生

2、成機(jī)理及排放控制技術(shù)。NO<,x>的生成主要有熱力型NO<,x>、燃料型NO<,x>和快速型NO<,x>三條途徑。煤燃燒時(shí)約75﹪～90﹪的NO<,x>是燃料型NO<,x>所以NO<,x>的排放控制研究主要是針對(duì)燃料型NO<,x>的還原。燃煤NO<,x>排放控制技術(shù)主要有低NO<,x>燃燒技術(shù)和煙氣脫硝技術(shù)。本文探討的燃料再燃技術(shù)是將燃燒過程分成主燃區(qū)、再燃區(qū)及燃盡區(qū)三個(gè)區(qū)域，在再燃區(qū)的還原性氣氛中投入占總?cè)剂习l(fā)熱量10﹪～30﹪的再燃

3、燃料，把在主燃燒區(qū)的氧化性氣氛中生成的NO<,x>還原成為無害的氮?dú)?N<,2>)，最終未燃盡的燃料在燃盡區(qū)內(nèi)燃盡。試驗(yàn)中選取了麥秸、玉米秸、花生殼和木屑四種生物質(zhì)作為再燃燃料。 其次，對(duì)四種生物質(zhì)進(jìn)行了特性分析。分析研究表明，生物質(zhì)的N元素含量很低而幾乎不含有S元素，是一種清潔能源；同時(shí)，生物質(zhì)的揮發(fā)分含量較高，灰分含量較低，易于著火，燃燒時(shí)揮發(fā)分析出集中，且析出速度較快，因此生物質(zhì)是一種較為理想的再燃燃料。 在課題的

4、試驗(yàn)研究過程中，首先根據(jù)試驗(yàn)的要求專門設(shè)計(jì)并搭建了“多功能脫硝試驗(yàn)臺(tái)”。利用該試驗(yàn)臺(tái)，對(duì)生物質(zhì)再燃還原NO進(jìn)行了試驗(yàn)研究。試驗(yàn)結(jié)果表明，生物質(zhì)再燃可有效的降低NO<,x>的排放；燃料粒徑越小，NO還原率越高；在典型工況下，當(dāng)再燃燃料量在15～25﹪時(shí)，四種生物質(zhì)的脫硝效率可達(dá)50～70﹪；試驗(yàn)最佳過量空氣系數(shù)在0.6-4.8之間，NO還原率達(dá)到50﹪以上；再燃區(qū)停留時(shí)間越長(zhǎng)，初始NO濃度越大，NO還原率越高。 最后，對(duì)生物質(zhì)再燃

5、和N催化劑(氨水或尿素溶液)噴入相結(jié)合的先進(jìn)再燃脫硝技術(shù)進(jìn)行了試驗(yàn)研究。N催化劑在再燃區(qū)尾部或燃盡區(qū)中噴入，可在生物質(zhì)再燃脫硝的基礎(chǔ)上進(jìn)一步還原NO。在先進(jìn)再燃脫硝試驗(yàn)中，除再燃工況參數(shù)對(duì)脫硝效率的影響外，NH<,3>/HO摩爾比和噴氨位置對(duì)脫硝效率也有很大的影響。NH<,3>/NO比越大，NO還原率越高，但是噴氨量增大時(shí)，氨的逃逸率升高，并且NO還原率增長(zhǎng)趨勢(shì)也趨于緩和。試驗(yàn)研究表明，合適的NH<,3>/HO比在1.5～2之間，噴入到