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文檔簡介
1、循環(huán)流化床鍋爐具有燃料適應性廣、燃燒效率高和NOX排放低等優(yōu)點,在國內(nèi)外發(fā)電廠中得到廣泛使用。目前,低階煤占我國煤炭資源總儲量的55%,緩解無煙煤和煙煤燃燒的壓力。為實現(xiàn)半焦高效潔凈燃燒,需要搞清楚半焦在循環(huán)流化床燃燒過程中NOX的影響因素及釋放特性,對半焦的有效利用和環(huán)境保護有重大意義。根據(jù)相關研究,稀土氧化物能抑制NOX排放,而白云鄂博稀土尾礦中包含有稀土和鐵的多種有用礦物質,為了充分利用尾礦資源,本文研究稀土尾礦對半焦燃燒特性及N
2、OX排放的影響,進一步提高循環(huán)流化床鍋爐爐內(nèi)的脫硝率。
首先,開展循環(huán)流化床鍋爐半焦原位脫硝的實驗。針對循環(huán)流化床鍋爐密相區(qū)半焦燃燒為研究對象,本文搭建了基于固定床內(nèi)半焦恒溫燃燒釋放NOX的實驗平臺,開展了不同溫度、不同粒徑對半焦燃燒時NOX排放特性的影響。結果表明:隨溫度升高和粒徑變細,半焦燃燒釋放NOX降低。溫度升高,促進了半焦燃燒產(chǎn)物比表面積和孔容增大,有利于對NOX吸附,同時燃燒產(chǎn)物中含有具有催化活性的Ca和Fe,在焦
3、碳表面的活性位點上對NOX進行還原,實現(xiàn)了半焦原位催化脫硝。950℃時半焦峰值濃度和燃料型 N向 NOX轉化率分別降低了241.65mg/m3和8.67%,250~280目時半焦峰值濃度和燃料型 N向 NOX轉化率分別降低了160.19mg/m3和10.46%。
其次,采用熱重法研究稀土尾礦對半焦燃燒特性及動力學參數(shù)的研究。結果表明:添加稀土尾礦可改善半焦燃燒特性,降低活化能和提高指前因子。添加稀土尾礦后,燃燒產(chǎn)物表面不僅多孔
4、疏松,而且凹凸不平,有利于氣體地傳輸,使反應容易進行,同時燃燒產(chǎn)物中出現(xiàn)具有良好催化特性的Ca、Fe、La和Ce,降低活化能,加快燃燒反應速率,對半焦燃燒起到了助燃催化效果。添加量為5%時,稀土尾礦對半焦的催化效果最佳,半焦著火溫度和燃盡溫度降低,縮短燃燒時間,增加最大失重速率,提高可燃性指數(shù)、著火穩(wěn)燃特性指數(shù)和綜合燃燒特性參數(shù)。
根據(jù)以上實驗結果,采用立管爐研究了稀土尾礦添加量、反應溫度和尾礦粒徑對半焦燃燒釋放NOX的實驗研
5、究。結果表明:稀土尾礦可降低半焦NOX排放。溫度升高,半焦NOX排放降低。粒徑變細,半焦NOX排放也降低。由于燃燒產(chǎn)物中含有具有催化活性的Ca、Fe、La和Ce,在循環(huán)流化床鍋爐密相區(qū)促進CO對NOX的還原,使半焦NOX降低添加50%稀土尾礦時,NOX排放量降低37.91%;反應溫度升高,稀土尾礦抑制NOX排放作用明顯,950℃時,NOX排放量降低37.35%;尾礦粒徑越細,稀土尾礦抑制NOX排放越強烈,尾礦粒徑250~280目時,NO
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