论文部分内容阅读
燃煤电站锅炉是我国氮氧化物（NOx）的主要排放源。NOx会对人体健康和生态环境产生严重危害。为了满足日趋严格的国家排放标准，目前大部分燃煤发电锅炉，需要进行脱硝改造，将NOx排放值降至100mg/Nm3以下。选择性非催化还原反应（SNCR）脱硝法设备简单、成本较低，较易于老机组的改造，是一种更适于我国国情的脱硝技术。目前，关于煤粉炉SNCR的研究已比较成熟，国内已有许多成功应用的案例。而循环流化床（CFB）锅炉的SNCR脱硝应用虽有部分基础研究，但都是针对高温分离器型的CFB锅炉，对于中温分离器型的CFB锅炉的相关研究还鲜有报道。此类锅炉的SNCR需在炉膛内反应，受炉内复杂的气固两相流动影响，难度较大。本文通过试验研究和数值模拟相结合的方式，对CFB锅炉SNCR脱硝的规律进行研究，以期得到最佳的脱硝方案，为CFB锅炉的SNCR应用提供参考。首先，对某电厂中温分离器型CFB锅炉进行SNCR系统设计，并展开SNCR试验，以尿素为还原剂，探究锅炉负荷、还原剂流量、喷枪布置方式、雾化水压等因素对脱销效率的影响。试验结果表明脱硝率总体维持在40%~75%，脱硝率随锅炉负荷的增大而降低、还原剂流量越高脱硝效果越好，但氨氮比大于4.5后氨逃逸量显著增加，最佳雾化压力为0.1MPa~0.126MPa，16支喷枪两层布置比单层8支布置效果好。然后，以试验锅炉为对象，建立模型，进行了SNCR数值模拟的初步探索。计算得到了锅炉的温度场、速度场、NOx浓度场，并以此为基础进行了SNCR模拟，探究了氨氮比、喷射动量、还原剂粒径、喷枪数量等因素对脱硝率的影响。结果表明脱硝率可达80%左右，氨氮比越大脱硝率越高，喷射速度为40m/s、还原剂粒径在200μm脱硝效果最好，过大过小的喷射速度和粒径不都利于脱硝的进行。计算结果能够较好地与试验结果相符。