煤粉再燃过程中NO异相还原机理的重要性

用两种褐煤的一种烟煤及其煤焦作为再燃燃料，实验研究了再燃环境下NO的还原。通过比较煤粉和煤焦对NO还原过程的不同，分析了异相机理对NO还原的重要性。结果表明，褐煤及其煤焦是有效的再燃燃料。褐煤作为再燃燃料时，煤焦的异相还原机理对NO还原起重要作用。煤中的金属氧化物对NO还原具有催化作用。     

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.     

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。     

煤粉再燃中煤焦异相还原NO机理的量化研究

采用armchair结构的焦炭模型,对焦炭异相还原NO的机理进行了分子水平上的模拟研究.在B3LYP/3-21G*计算水平上优化得到各反应路径上的反应物、产物、中间体和过渡态的几何构型.在B3LYP/6-31G(d)水平上计算优化所得结构的单点能.计算得到两个不同的反应路径,分别对应已提出的两个异相还原反应机理.NO分...     

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。     

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.     

煤粉再燃过程中主要气体体积分数的变化规律

在一维炉上对煤粉再燃过程中烟气内主要气体体积分数随再燃区初始氧体积分数的变化规律进行了研究.再燃温度为1 273 K时,脱硝效率及H2、CO体积分数曲线随再燃区氧体积分数升高均呈不规则"M"型.脱硝效率与H2体积分数出现峰值时的氧体积分数一致,CO体积分数峰值处的氧体积分数高一些.脱硝效率及H2、CO体积分数的第一次下降是由气相着火引起的.氧体积分数进一步上升时,煤焦被气相燃烧热引燃,颗粒温度的大幅跃升促使异相脱硝反应增强,脱硝效率及H2、CO、CH4体积分数再次上升.氧体积分数更高时煤焦燃烧开始受扩散控制,火焰自焦表面外移,颗粒升温趋缓,能够到达焦表面的氧气减少,必须有氧参与的异相还原反应减弱,脱硝效率再次下降.再燃温度更高时,脱硝效率及H2、CO体积分数的变化趋势与1 273 K时基本类似,但稍平缓.     

停留时间对微细煤粉再燃还原NO效率的影响

以 4种细度的混煤 (烟煤与褐煤 )微细煤粉作为再燃燃料 ,用N2 、O2 、CO2 和NO配制模拟烟气 ,在 13 0 0℃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 .在前 0 .8s内随停留时间的增加 ,NO还原率增加幅度较大 ,当停留时间继续增加时 ,NO还原效率增加幅度较小 .使用较细的煤粉可以适当缩短煤粉在再燃区的停留时间 .但是 ,如果低于 0 .6s ,NO的还原效率会大幅度下降 ,煤粉燃尽率也会降低 .这是因为煤粉的热解、挥发分的释放、NO的还原以及煤粉的燃烧需要一定的反应时间 .为使这些反应得以充分进行 ,0 .8s的停留时间是必需的     

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     

再燃烧条件下煤焦结构其对NO还原的影响

在携带流反应装置中测量了再燃条件下煤粉在高温烟气环境中迅速热解时的质量损失,通过扫描电镜观察和分析了煤焦的显微结构;分析了煤种、热解温度、热解气氛和煤粉粒径等因素对煤粉热解特性的影响;探讨了煤焦形成条件对NO还原的影响.结果表明,随着煤的挥发分含量增加,煤的质量损失份额和煤焦还原NO的能力增加;热解温度升高,将导致煤焦还原NO能力下降;在一次燃烧区空气过量系数SR1＝1.0～1.2范围内,煤粉质量损失变化不大.     

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.     

煤焦异相还原NO的实验研究

在U形石英管固定床反应器中实验研究了乌达煤焦对NO的异相还原作用。乌达煤焦在程序升温和快速升温条件下还原NO的实验结果表明,反应温度超过700℃时,NO的还原率开始迅速上升,在实验范围内,温度维持在800～1 000℃,NO的还原率较高。反应区的初始氧气体积分数越高,NO的还原率越低,表明煤焦与氧气的反应和煤焦还原NO的反应之间存在着较强的竞争作用。煤焦粒径越粗、制焦温度越高,NO的还原率越低,表明制焦条件对煤焦还原NO的反应性亦有较大影响。     

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.     

烟煤添加氮还原剂再燃脱除NO的实验研究

在淮南烟煤中浸渍添加尿素和NH_4(SO_3)_2,研究再燃燃料氮含量对再燃脱硝效果的影响．煤粉再燃实验在石英固定床反应器上进行,温度范围为800～1200℃．使烟气中O_2的体积分数为2．5%～3．5%,CO_2的体积分数为17%～18%,NO的体积分数为460×10~(-6)左右,其余为氩气,模拟再燃区入口烟气．研究发现,再燃煤粉中添加的氮还原剂,以及再燃区的工况条件都对再燃脱硝率有很大影响．添加氮还原剂后,再燃脱硝的效果都有所提高,脱硝率最高能达56%．添加剂的增效随温度的上升而下降,而随着添加剂量的升高和烟气中氧含量的降低,脱硝效果升高．