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2.2实验结果分析
2.2.1喷入点温度对NOx去除率的影响。由实验结果可知,当喷入点的温度在853-911摄氏度时,NOx的去除率相对较高,约为60%左右,随着喷入点温度的继续升高,NOx的去除率不升反降;当喷入点的温度在894摄氏度时,NOx的去除率最高,达到72.8%,剩余的NOx质量浓度约为196mg/m³。在喷入点温度相对较低时,导致了脱硝反应的速率下降,影响了NOx的去除率。
2.2.2 n(NH3):n(NOx)对NOx去除率及剩余NH3的影响。①由实验结果可知,随着n(NH3):n(NOx)的增加,NOx的去除率会随之逐步增加,但当n(NH3):n(NOx)增加至一定程度时,NOx去除率的增加开始逐渐减缓,由此可见,n(NH3):n(NOx)并不是越大越好,考虑到经济因素,可将两者的比值确定为1.2。②通过实验结果可知,当n(NH3):n(NOx)的比值小于1.2时,剩余NH3的质量浓度小于0.9mg/m³,将两者的比值增大至1.6时,剩余NH3的质量浓度超出8.0mg/m³。由此可见,当氨水的用量超限时,会导致剩余NH3的质量浓度超标。
2.2.3雾化压力对NOx去除率的影响。由实验结果可知,在雾化压力为0.35MPa时的NOx去除率最高,雾化压力较小时,会导致反应活性降低,致使氨水与烟气的接触不够充分,从而影响脱硝效果;而当雾化压力过大时,容易导致氨水断流的情况发生,这样也会造成NOx的去除率降低。
2.2.4氨水与烟气混合程度对脱硝效率的影响。为保证高NOx去除率,必须使氨水与烟气充分、均匀混合。在实验过程中采取炉壁喷入与炉壁炉内同时喷入氨水的两种方式,通过实验结果表明:当喷枪采用炉壁炉内同时喷入的这种方式时,与炉壁喷入相比,能够显著提升NOx去除率。产生这一实验结果的原因在于,分解炉的直径较大,采用这种运行方式能够促使烟气与氨水充分、均匀接触。为此,在使用SNCR脱销技术时,要根据炉型结构特点,对喷射点位进行合理布置,通过调整喷枪运行方式,促使烟气与氨水混合充分。
2.2.5氨水质量分数对NOx去除率的影响。根据实验结果可知,NOx去除率随着氨水质量分数的增加而略有下降。造成这种现象的原因在于,氨水质量分数越低,则需要喷入体积越大的氨水,使得雾化空气量增加,缩小了氨水雾滴直径,增加了雾滴表面积,促使氨的反应活性增强,创造了充分反应的条件,有助于提升NOx去除率。然而,在实际生产工艺中,水泥工业对分解炉温度的要求十分严格,不允许喷入浓度较低的氨水,否则就会降低分解炉的温度,对水泥质量造成严重影响。基于此点,本次实验将氨水质量分数确定为13.0%。
2.3 实验结论
在本次实验当中,以氨水作为还原剂,在日产量为5kt的干法水泥生产线上对SNCR脱硝工艺进行了研究。以炉壁和炉内联合喷入的方式向分解炉中喷入氨水,能够显著提高NOx的去除率。在本文给出的试验条件下,当烟气中的氮氧化物浓度为721mg/m³时,NOx的去除率为72.8%,剩余NOx质量浓度为196mg/m³,该数值负荷水泥工业大气污染排放物标准给出的限值(320mg/m³)。同时剩余NH3的质量浓度为0.9mg/m³,远远低于标准中规定的8.0mg/m³。
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