燃料型还原气脱硝反应特性研究
随着环境污染日益加重和越来越严格的污染物排放标准，实现氮氧化物的超净排放越来越受到重视。目前世界上应用最广泛、最为成熟且成效的是选择性催化还原脱硝技术(SCR)。由于NH3-SCR存在较大弊端，CO、H2、CH4等燃料型还原气催化脱硝成为研究热点，但烟气中O2的存在会降低NOx还原率，故提出了回转式脱硝反应器，实现了NOx和O2分离，提高了NOx还原率。但经回转式脱硝反应器仍会剩余部分还原剂和NOx，对环境造成危害。因此，需要对这部分残余的还原剂和NOx进行处理，因还原剂和NOx可在高温下直接进行还原反应，无需催化剂，故应寻求一种高温廉价方式实现深度净化。 本文首先利用一维固定床试验装置，对CO、H2、CH4这三种燃料型还原气在不同氛围（强氧化气氛、弱还原和弱氧化气氛、强还原气氛）下还原NO能力进行了试验研究，研究了可燃气浓度、O2浓度、温度、初始NO浓度、停留时间对燃料型还原气还原NO能力的影响，找出合理氛围，并结合锅炉燃烧特点，提出了具体可行的实现方式。 强氧化气氛下可在锅炉SNCR位置实现，由于温度较低和较多氧剩余，可燃气无脱硝能力，且产生二次污染，因此此方式不可行，应设法提高喷入位置温度，消耗掉烟气中的氧气。弱还原和弱氧化气氛下，可在锅炉再燃位置实现，虽然能达到一定的脱硝效率，但这三种可燃气消耗量比较大，整体经济性不高，应设法减少可燃气消耗量，提高脱硝效率。强还原性气氛下，可在布置于锅炉高温区域的风道脱硝反应器内实现，实现了较高的脱硝效率，并减少了还原剂消耗量，提高了经济性，此方案可行。但反应器布置温度较高。 之后提出了利用等离子体协同高温风道脱硝反应器和高温风道脱硝反应器内加载铁丝的辅助方式进行改进，研究了这两种方式在不同可燃气浓度、O2浓度、温度下的可行性，总结出燃料型气体高温非催化脱硝的优化技术。 总体来说，CO为还原气时，可以采用高温风道脱硝反应器内加载铁丝网的技术，布置于锅炉烟道内温度600℃～800℃区域，且铁丝价格低廉，经济性较高，可实现了NOx廉价高效深度净化。CH4、H2为还原气时，可以采用DBD协同高温风道脱硝反应器的技术，但此技术应继续优化。
燃料型还原气;非催化脱硝;回转式脱硝反应器;烟气净化;锅炉再燃
山东大学
硕士
工程热物理
马春远
2015
中文
TK223.27;X701.7
76
2015-10-12（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）