随着能源动力产业的大力发展,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)作为一种有效降低NOx排放的技术,得到了广泛应用。为了进一步降低循环流化床的NOx排放,有必要从源头降低NOx生成量,研究床料及燃料粒径对脱硝反应的影响规律就显得尤为重要。

利用循环流化床热态试验系统探讨了反应温度、氨氮摩尔比、床料粒径配比、煤粉平均粒径对NOx排放的影响。研究表明,氨还原剂有效还原NOx的温度范围为860~950 ℃。在不同反应温度下,氨的脱硝效率随氨氮摩尔比的增大呈现出先增大后减小的趋势。进一步分析发现,增大细颗粒床料的占比不仅能够有效减少NOx生成量,还能提高脱硝效率,降低SNCR反应的活性温度。特别是在NSR=2.0时,细颗粒占比最大的床料脱硝效率达到了最高42%,NOx排放量降至215 mg/m³

适当减小煤粉平均粒径也能显著降低NOx生成量,并促使SNCR反应在较低温度下进行。研究显示,各温度下,平均粒径330 μm的煤粉所产生的NOx较粒径425 μm的煤粉下降了10~30 mg/m³。高温条件下,氨还原剂的脱硝效率随燃料粒径的增大明显上升;而在较低温度时,氨的脱硝效率可能随着燃料粒径的增大而下降。在910 ℃时,燃烧平均粒径为60 μm的燃料表现出更好的脱硝效果。