氨煤混燃气相中NO生成的化学反应动力学分析

文档摘要：氨煤混燃涉及复杂的化学反应过程,是否会加剧氮氧化物的生成是倍受关注的问题.通过化学反应动力学计算方法,研究了氨煤混合燃烧的气相反应中NO生成和还原的反应路径,以及不同因素对NO生成的影响.结果表明:温度T=1300℃、过量空气系数α=0.84时,相较于纯煤燃烧,掺氨比例为0.3时能够降低反应器出口NO体积分数96.5％,原因是此工况下氨分解产生大量的NH2和NH等自由基,其还原反应的反应速率更快,从而使含N基元向N2转化;T=1300℃下,掺氨比例为0.3时较为合适,此时反应器出口的NO和NH3体积分数均较低;小比例掺氨燃烧会增大NO的生成速率和NH3的分解速率,导致反应器出口NO体积分数增大,且温度越高,该现象越明显;α＜1的还原性气氛和较低的温度(T≤1300℃)能够有效降低NO的排放.

Abstract：Ammonia-coalco-firinginvolvescomplexchemicalreactionprocesses,anditishighlyconcernedthatwhetherco-firingexacerbatesthegenerationofnitrogenoxides.Usingthemethodofchemicalreactionkineticscalculation,thereactionpathwaysofNOgenerationandreductioninthegas-phasereactionofam-monia-coalco-firingwerestudied,aswellastheeffectsofdifferentfactorsonNOgeneration.Resultsshowthatcomparedtopurecoalcombustion,theNOvolumefractionattheoutletofthereactorcanbere-ducedby96.5％withtheammoniaco-firingratioof0.3attemperature(T)of1300℃andexcessairco-efficient(α)of0.84.SinceammoniadecompositiongeneratesalargenumberoffreeradicalssuchasNH2andNH,whichleadstoafasterreductionreactionrateandtheconversionofN-containingelementsintoN2underco-firingworkingcondition.AtT=1300℃,anammoniaco-firingratioof0.3issuitable,sincethevolumefractionsofNOandNH3atthereactoroutletarebothlow.Smallammoniaco-firingratiowillincreasetherateofNOgenerationandNH3decomposition,leadingtoanincreaseinNOvolumefractionsatthereactoroutlet.Thehigherthetemperatureis,themoreobviousthisphenomenonis.Reducingat-mosphere(α＜1)andalowertemperature(T≤1300℃)caneffectivelyreduceNOemissions.

作者：康志忠   张震卓   丁先   赵虎军   孙哲 Author：KANGZhizhong   ZHANGZhenzhuo   DINGXian   ZHAOHujun   SUNZhe
作者单位：华北电力大学能源动力与机械工程学院,北京102206上海发电设备成套设计研究院有限责任公司,上海200240国能龙源蓝天节能技术有限公司,北京100039
刊名：动力工程学报 ISTICPKU
Journal：JournalOfChineseSocietyOfPowerEngineering
年，卷(期)：2024, 44(6)
分类号：TK227
关键词：燃煤锅炉  NOx  掺氨燃烧  化学反应动力学  
Keywords：coal-firedboiler  NOx  ammonia-coalco-firing  chemicalreactionkinetics  
机标分类号：TK464TK229.6TQ534
在线出版日期：2024年7月1日
基金项目：国家重点研发计划氨煤混燃气相中NO生成的化学反应动力学分析[
期刊论文]  动力工程学报--2024, 44(6)康志忠  张震卓  丁先  赵虎军  孙哲氨煤混燃涉及复杂的化学反应过程,是否会加剧氮氧化物的生成是倍受关注的问题.通过化学反应动力学计算方法,研究了氨煤混合燃烧的气相反应中NO生成和还原的反应路径,以及不同因素对NO生成的影响.结果表明:温度T=1300℃...参考文献和引证文献
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关键词：燃煤锅炉,NOx,掺氨燃烧,化学反应动力学,

2024-10-3 23:30 上传 氨煤混燃气相中NO生成的化学反应动力学分析.pdf

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