钙基颗粒对分解炉内选择性非催化还原法脱硝影响的研究进展

水泥生产产生大量氮氧化物,对空气污染排放治理有很大的影响。在中国水泥生产线普遍采用选择性非催化还原脱销技术(selective non-catalytic reduction,SNCR),可以用氨水、尿素等其他还原剂,NO_x被SNCR脱硝技术还原成N_2和H_2O。SNCR在电站锅炉已运用成熟,可是在水泥窑炉运用效果一般,脱硝率较低,液体还原剂大量消耗,并出现氨水逃逸等问题,表明在水泥窑炉SNCR烟气脱硝过程比电站锅炉更加复杂。因此,为了将SNCR脱硝技术更好地应用到水泥窑的分解炉,使其NO_x的排放得到有效的控制,对近年来中外水泥生料的主要成分高浓度的钙基颗粒对水泥窑分解炉中SNCR脱硝技术的影响,以及NH_3在分解炉内氧化还原NO_x的作用途径进行总结,为SNCR在水泥窑的有效发挥提供新的改进思路。     

300MW燃煤锅炉SNCR过程的数值模拟

利用FLUENT软件对300 MW燃煤锅炉的选择性非催化还原(SNCR)过程进行了模拟.重点分析尿素溶液的喷射位置、液滴喷射速度、雾化平均粒径对SNCR过程脱硝效率以及漏氨量的影响,从而得到实际运行过程中最佳运行条件.结果显示,增加喷射速度能加快蒸发过程;雾化粒径越大越有利于还原剂的平均分布,但也会延长蒸发时间;在第1,2层同时喷射尿素溶液,并控制雾化平均粒径为0.3 mm和液滴喷射速度为30 m/s时,能够获得较好的脱硝效果.将不同氨氮摩尔比模拟结果与实际过程进行对比,结果表明两者能够较好地吻合.     

基于热平衡原理的SNCR射流混合模化试验

介绍了一种应用热平衡原理对选择性非催化还原(SNCR)脱硝技术中的射流混合情况进行模化试验的方法.在一台1:10的410t/h锅炉模化试验台上,进行了喷射总流量、速度、喷嘴数目和布置方式等对混合效果影响规律的研究,并通过引入理想脱硝率的概念,定量比较出不同的混合方案所能达到的理想脱硝效果.试验结果表明,理想脱硝率随着喷...     

变温工况下甲烷对SNCR脱硝性能的影响

为了解燃煤锅炉变温条件下甲烷对选择性非催化还原(selective non-catalytic reduction, SNCR)方法脱硝性能的影响,考察了4种化学反应模型的适用性,在此基础上,选择了能较好反映出低温、长停留时间下SNCR效果的AA模型,计算了变温工况下不同甲烷喷入量对NO脱除效率的影响.结果表明,喷入RCH4(CH4与NO的体积分数之比)=0.5～2.0的甲烷可显著降低SNCR过程中NO与NH3发生反应的温度,提高NO脱除效率;考虑到CH4和CO的不完全燃烧, RCH4=0.5是较适宜的甲烷添加比例,过高CH4喷入量将导致CO排放增加,成为限制NO脱除效率的瓶颈.     

小型循环流化床锅炉的选择性非催化还原脱硝工艺改造

为应对日益严峻的环境问题,进一步降低NOx排放浓度,对一台15 t/h循环流化床锅炉进行选择性非催化还原(SNCR)脱硝工艺改造。首先对旋风分离器内的流场进行了模拟,模拟结果表明,烟气在旋风分离器内的速度分布呈现出较好的对称性,能够为SNCR脱硝过程提供良好的混合及反应条件。在此基础上,根据锅炉结构特征和实际运行情况,为锅炉设计并安装脱硝系统。经过调试,SNCR脱硝系统运行稳定,经济性良好。锅炉高温烟道和尾部烟道内烟气中的NO_x浓度分别降低了54.9%和44.9%,NOx排放浓度和氨逃逸量均远低于相关标准的限值。     

无电晕式阴极放电对SNCR脱除NO影响

将无电晕式阴极放电技术应用于NH3选择性非催化还原(SNCR)脱硝系统中,分析反应机理。在热输入为0.17 MW循环流化床燃煤锅炉上,研究烟气温度(800~900℃)、阴极电压(0~12 k V)、电子密度(0~0.995 8 m A/cm2)、氨与氮物质的量比(0.75~2.00)和停留时间(0.25~2.00 s)等因素对发射电子催化NH3选择性非催化还原烟气中NO的影响。研究结果表明:随着阴极电压、电子密度、氨与氮物质的量比及停留时间的增加,NO脱除率可达到50.00%~71.30%;电压大于9 k V、温度高于850℃后,电子密度显著增大,NO脱除率迅速增加;随着发射电子增加,NO脱除率增加幅度降低;氨与氮的物质的量比在1.0~1.5区间时脱硝效果较好且NH3逃逸量在允许范围内。     

CH4作添加剂对SNCR脱硝工艺的影响

为改善选择性非催化还原(SNCR)脱硝工艺的反应特性,对CH4作添加剂对SNCR工艺的影响进行了理论分析和试验研究.在自制的SNCR脱硝试验台上采用自制的改进型槽缝式TB系列喷嘴中心逆流喷入还原剂,冷态混合试验发现在还原剂携载气流与主气流流速比为0.15时即可得到良好的混合效果.在氨氮摩尔比1.25、无添加剂、900℃条件下取得NOx最大去除率82.48%,有添加剂、875℃条件下取得NOx最大去除率73.19%.随着温度的降低,达到既定温度条件下最大NOx去除率所需的CH4添加量增大.高于885℃,添加CH4会降低NOx的去除率,低于885℃则可以提高NOx的去除率,降低和提高的幅度随CH4添加量的增大而增大.添加CH4可以使工艺的反应温度窗降低并变宽,以NOx去除率高于50%为标准,无CH4作添加剂的温度窗12为863～937℃,有CH4作添加剂的温度窗12为803～929℃.在775-850℃温度范围内,添加CH4可明显提高NOx的去除率.有CH4作添加剂可以大大降低氨的泄漏量,氨的泄漏量随着CH4的添加量的增大而减小.     

小型循环流化床锅炉的SNCR脱硝工艺改造

为应对日益严峻的环境问题,进一步降低NO_x排放浓度,对一台15 t/h循环流化床锅炉进行SNCR脱硝工艺改造。首先对旋风分离器内的流场进行了模拟,模拟结果表明,烟气在旋风分离器内的速度分布呈现出较好的对称性,能够为SNCR脱硝过程提供良好的混合及反应条件。在此基础上,根据锅炉结构特征和实际运行情况,为锅炉设计并安装脱硝系统。经过调试,SNCR脱硝系统运行稳定,经济性良好。锅炉高温烟道和尾部烟道内烟气中的NO_x浓度分别降低了54.9%和44.9%,NO_x排放浓度和氨逃逸量均远低于相关标准的限值。     

基于智能算法的分解炉掺烧污泥脱硝经济分析

为研究水泥分解炉在掺烧污泥和选择性非催化还原(SNCR)脱硝共同作用下,以脱硝系统运行成本最小为目标,对相关主要参数进行优化控制.以广东某6000 t/d水泥分解炉为研究对象,以污泥掺烧量、喷氨量、烟风温度、压差等运行参数为输入变量,采用遗传算法优化的BP神经网络(GA-BPNN)建立出口烟气NOx浓度的预测模型.再采...     

大型燃煤锅炉SNCR/SCR混合脱硝数值模拟及工程验证

为了提高选择性非催化还原/选择性催化还原(SNCR/SCR)混合脱硝中的还原剂在锅炉尾部烟道内的分布均匀性,基于FLUENT平台,对300 MW燃煤机组SNCR/SCR混合脱硝系统进行了数值模拟,重点分析转向室补氨喷射位置、混合器结构对烟气中氨氮组分混合的影响,计算结果与试验测量数据吻合很好.结果表明:SNCR反应后,转向室出口还原剂分布极不均匀;转向室侧墙补氨喷枪越靠近转向角位置,越有利于提升烟道内还原剂的平均分布;SCR反应器入口烟道设置新型复合X型混合器,进一步强化NH3与烟气的均匀混合,反应器首层催化剂入口截面还原剂浓度分布偏差从22%降低至7.4%;将优化的补氨喷射位置与混合器结构应用于现场锅炉,SNCR和SCR脱硝效率分别达到了35%和78.4%,SNCR/SCR联合脱硝效率达85.96%,脱硝效果良好.     

循环流化床锅炉动态模型与仿真

循环流化床 ( CFB)燃烧是一项高效、低污染的技术。建立了 CFB锅炉的动态数学模型。模型沿气体和固体的主要流动方向将流化床系统划分成连续的一系列小室 ,在每一小室内对各物质建立质量和能量的非稳态方程。同时 ,模型考虑了气固两相流动、煤颗粒燃烧、SOx、NOx 的生成与还原反应及受热面上的热传递。对一台 3 5 t/h CFB锅炉进行了动态仿真计算。计算结果表明 :该模型可以准确反映所仿真锅炉的动态特性。该模型可以预测锅炉特性 ,为设计和运行提供指导 ;可用于开发模拟培训仿真器 ;还可以为控制策略的选择和控制系统的设计提供指导     

催化剂结构对SCR脱硝性能影响分析

为评估新能源大规模并网下,煤电机组频繁调峰引起选择性催化还原（SCR）脱硝装置氨逃逸率的变化问题,通过MATLAB编程方法构建SCR脱硝三维数值模型,就催化剂结构参数对脱硝性能的影响进行了研究。结果表明：催化剂孔节距对脱硝效率及氨逃逸率影响显著,反应温度为629.15K时,催化剂孔节距从6 mm增加到12 mm,SCR脱硝效率由72.63％降到51.04％,氨逃逸率由9.76％上升到25.1％;SCR脱硝性能随催化剂长度增加而增强,反应温度为639.15 K时,催化剂长度从300 mm增加到1 000 mm,脱硝效率由36.23％上升至69.05％;氨逃逸率由51.15％降低至8.90％。电厂负荷下降有利氨逃逸率降低,负荷从550 MW降低至330 MW脱硝效率由67.71％上升至73.28％,氨逃逸率由1.1％降低至0.14％。煤质劣化使氨逃逸率上升,煤质热值由 16747.2J下降至 15491.16J脱硝效率由71.14％上升至71.73％,氨逃逸率由1.47％上升至1.72％。     

斜发沸石去除废水中氨氮及其再生研究

利用天然斜发沸石离子交换脱除氨氮机理处理污水厂二级出水,通过对沸石离子交换柱的NH4+交换量、沸石柱离子交换柱的再生和再生盐水的脱氮进行分析,确定了去除污水厂二级出水中氨氮的工艺流程和适宜参数,经处理后氨氮含量低于5 mg/L,达到一级A的国家排放标准(GB198918-2002)。本研究可为污水厂二级出水中氨氮的处理提供一定的技术依据。     

Unburned Carbon Loss in Fly Ash of CFB Boilers Burning Hard Coal

The unburned carbon loss in fly ash of circulating fluidized bed (CFB) boilers, most of which are burning active fuels such as lignite or peat, is normally very low. However, most CFB boilers in China usually burn hard coals such as anthracite and bituminous coal and coal wastes, so the carbon content in the fly ash from these boilers is higher than expected. This paper investigates the source of unburned carbon in the fly ash of CFB boilers burning hard coal through a series of field tests and laboratory investigations. The char behavior during combustion, including fragmentation and deactivation, which is related to the parent coal, has an important impact on the carbon burnout in CFB boilers. The research shows that char deactivation occurs during char burnout in fluidized bed combustion, especially for large particles of low rank coal. The uneven mixing of solids and air in the core region of the furnace also causes poor burnout of carbon in CFB fly ash. An index describing the volatile content (as dry ash free basis) over the heating value is proposed to present the coal rank. The coal combustion efficiency is shown to be strongly connected with this coal index. Several changes in the CFB boiler design are suggested to reduce the unburned carbon loss in the fly ash.     

Composite denitrification reagent for high concentration ammonia removal by air stripping

Based on the traditional method of high concentration ammonia removal from wastewater, a mixture mainly consisting of ethyl lactate and acetic acid is used as an aid for ammonia removal by air stripping. The effect of dosage, the depth of air nozzle in water and other conditions for ammonia removal were investigated. The results show that under the conditions that denitrification reagent is in the dosage of 30 mg/L, pH value is 9–11, blowing depth is 400 mm, stripping time is greater than 2.5 h, and the temperature is normal (25°C), the concentration of ammonia nitrogen in wastewater can be reduced from 21006.0 mg/L to 10.6 mg/L. The ammonia nitrogen removal rate is up to 99.95%. At the temperature of 45°C, the concentration of ammonia nitrogen in wastewater can be decreased from 21006 mg/L to 0.2 mg/L. The ammonia nitrogen removal rate is up to 99.999%. When the wastewater ammonia concentration is between 800–30000 mg/L, the ammonia is air stripped under the above mentioned conditions, the residual concentration can be below 15 mg/L. The stripped ammonia can be absorbed without secondary pollution.     

厌氧氨氧化、反硝化与甲烷化耦合研究

根据厌氧氨氧化菌、反硝化菌与甲烷菌的特征,采用气提式反应器,利用反硝化颗粒污泥进行厌氧氨氧化污泥培养,研究厌氧氨氧化、反硝化与甲烷化耦合作用,并考察其对高氨氮有机废水的处理效果.反应器经过106 d的试验运行表明,NH3-N、TN、NO3-N及COD的去除率分别可达45%、69%、94%及81%;试验过程中同时观察到了厌氧脱磷现象;反应器中接种的灰黑色絮状污泥在连续运行期间逐渐转变为深棕黄色颗粒污泥.经PCR检测表明厌氧氨氧化活性较高.     

CFB锅炉的发展现状及前景

循环流化床燃烧 (CFB)技术是国际 80年代在锅炉上得到成功应用的清洁煤燃烧技术 .提高可靠性、经济性和安全性贯穿了循环流化床燃烧技术的发展历史 .围绕分离器的形式和整体布置 ,循环床燃烧技术已经历了三代的发展 ,作者认为冷却型紧凑布置的循环床燃烧技术是未来的发展方向     

厌氧氨氧化与反硝化协同作用化学计量学分析

简述了厌氧氨氧化的研究进展，讨论了有机环境下同一反应器中厌氧氨氧化与反硝化的协同作用，推导了厌氧氨氧化的电子计量学方程式。以及有机环境下以葡萄糖为有机碳源时反硝化脱氮的电子计量方程式．电子计量学分析表明：由于反硝化将有机碳转变为CO2，可为厌氧氨氧化提供碳源，从而有利于厌氧氨氧化的进行；厌氧氨氧化产生的NO3^-可被反硝化茵利用．由于厌氧氨氧化和反硝化反应过程均产生H^＋，会引起pH值升高，这一结果与所报道的试验结果相吻合．