洁净煤技术

作者：林晨, 张曜, 于娟, 冯帆, 张忠孝

关键词：循环流化床,脱硝,混合还原剂,氨水,反应温度,氨氮摩尔比(NSR)

随着大气污染形势日趋严峻，控制NOx排放的相关环保标准也日益严格。选择性非催化还原技术（SNCR）可以有效降低NOx排放，但受限于反应温度窗狭窄，在流化床中的脱硝效率有限。研究表明H2、碳氢化合物和CO作为添加剂时，可以拓宽SNCR的反应温度窗，促使低温下的脱硝反应得以进行；但在循环流化床热态试验系统上，鲜有使用工业副产品如煤气化合成气作为添加剂，分析H2、碳氢化合物和CO共存时对SNCR产生的影响效果。为了探究合成气与氨构成的混合还原剂对脱硝反应的影响，在循环流化床热态试验系统上，对比了合成气与氨水构成的混合还原剂和氨水的脱硝效果，同时考虑了反应温度、NSR、添加剂浓度、添加剂喷射位置等影响因素。结果表明：在840℃低温下，使用氨还原剂的SNCR反应已经失效，还会增加NOx排放量。混合还原剂可大幅提高低温区的脱硝效率，添加合成气能促使SNCR反应在此较低温度下进行。840℃时，脱硝效率从0提升至44%～62%。在氨氮摩尔比较低的情况下，如NSR=0.5或1.0、合成气为120×10-6时，合成气喷射位置的不同对NOx排放量影响不大；但当氨过量时（NSR>1.0），将合成气喷射至分离器前温度较低的烟气管道中，能增强氨的选择性，进一步降低NOx排放量。当NSR=1.5时，NOx的排放量达到了最低101～110mg/m3，相比炉膛出处喷射降低了约60mg/m3。独立喷射氨水与合成气使其在炉内混合的方式，比氨气与合成气预混后喷射方式好，NOx排放量会降低60mg/m3左右。合成气添加剂与氨存在很强的相互协同、相互促进作用，合成气可以提高氨还原剂的选择性。

来源：2020年第03期

《洁净煤技术》期刊编辑部

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