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气体燃料再燃对NOx还原的影响 (一)

发布人: 谜语网 发布时间:2015-10-03 字体: | | 打印文章

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【摘要】气体燃料再燃是研究较多的降低烟气中NOx含量最有效的方法之一。本文以典型的一次燃烧区烟气成分为模拟烟气,研究了不同的气体燃料(CH4,C2H2和C2H4)作为再燃燃料时,再燃区燃烧工况(空气过量系数和再燃温度)对NOx再燃过程和NOx还原率的影响。通过计算发现,不同组分的气体燃料、再燃区空气过量系数及再燃区温度对NOx的再燃过程和NOx还原率都有重要的影响。 1 引言

2 计算模型简介

燃料再燃又称燃料分级,实际上是把炉内燃烧过程沿炉膛高度分为如下三个不同的燃烧区(如图1所示)。第一燃烧区:这是主燃烧区,约有80%的燃烧在该区燃烧,其空气过量系数大于1.0。由于该区氧气充足,火焰温度较高,因此将形成较多的NOx。此外,如果在该区没有足够的停留时间,将有一定量的未完全燃烧产物与NOx一起进入再燃区。第二燃烧区:这是再燃区,再燃燃料在空气不足的条件下喷射到第一燃烧区的下游,形成碳氢基(CHi),从而使来自第一燃烧区的NOx还原。第三燃烧区:这是燃尽区,在该区加入空气,形成富氧燃烧区,使所有的未完全燃烧产物燃尽。

图1 再燃过程示意图

附录A 化学反应动力学机理

反应动力学常数公式:k=A.TN.exp(-E/RT)

单位:mol, m3, s, K和cal/mol

化学反应方程

A

N

E

1

H2+OH=H2O+H

.1170E+04

1.3000

.3650E+04

2

H+O2=OH+O

.1900E+09

.0000

.1690E+05

3

H2+O=OH+H

1.0000

.8960E+04

4

H+O2+M=HO2+M

.2700E+07

-.8600

.0000E+00

5

HO2+H=OH+OH

.1400E+09

.0000

.1073E+04

6

HO2+H=H2O+O

.1050E+08

.0000

7

HO2+H=H2+O2

.1250E+08

.0000

.0000E+00

8

OH+HO2=H2O+O2

.7500E+07

.0000

.0000E+00

9

O+HO2=OH+O2

.1400E+08

.0000

.1073E+04

10

H+H+M=H2+M

.3020E+04

.0000

.0000E+00

11

0H+H+M=H2O+M

.1413E+12

-2.0000

.0000E+00

12

H+O+M=OH+M

.1000E+05

.0000

.0000E+00

13

OH+OH=H2O+O

.3160E+07

.0000

.1100E+04

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