基于CHEMKIN对锅炉SNCR脱硝系统模拟及优化

3、SNCR反应参数的模拟及优化

SNCR烟气脱硝所选还原剂为氨水模型建成后，进行预处理，导入气相动力学输入文件与热力学数据文件，反应器设置和进口参数设置，进行求解器设置和连续性计算。SNCR过程NOx脱除效果主要影响因素有反应温度、NH3/NOx比、还原剂在分离器内停留时间、烟气中O2浓度NO初始浓度、和添加CH4、H2添加剂。本文通过CHEMKIN软件对SNCR脱硝系统的主要影响因素来进行优化。

3．1反应温度的模拟及优化

设定NOx进口浓度为200ppm，NSR=1．5的情况下，由图2可见，温度较低时，NO与NH3浓度几乎与入口浓度持平，反应速率较低，随着温度的升高，当温度高于1107K时，NO与NH3出口浓度急剧降低，NO与NH3的反应速率增加，之后出现一个最佳反应温度，约为1200K，此时NO脱除效率最高，达75．95%，综上所述，SNCＲ反应的“温度窗口”较窄约为1175～1200K。

3．2氨氮摩尔比模拟及优化

设定NO初始浓度为200ppm，NH3/NOx比分别取1、1．5、2时，温度对脱硝效率的影响，三条曲线脱硝效率均在1175～1200K区间内达到最大。图3看出脱硝效率随着NH3/NOx比增大而增加。NH3/NOx比的增加会严重影响SNCＲ系统的脱硝成本，且过量的NH3逃逸不满足环保要求。图4氨氮摩尔比对SNCＲ过程影响曲线，当NH3/NOx比小于1．5时，反应后NH3漏失较少，当NH3/NOx比大于1．5，NH3漏失量随着NH3/NOx比的增加而迅速增加，NH3引起较高的泄漏。综合考虑剩余NO浓度、NH3漏失和运行成本，NH3/NOx比一般控制在1．0～2．0之间，最佳值为1．5。

3．3还原剂在分离器内停留时间模拟及优化

还原剂和NOx在合适的温度区域内，并且有足够的停留时间，这样才能保证烟气中NOx的还原率。图5可见，停留时间超过0．6s后，脱硝效率随停留时间的变化而增长很小，说明此温度下只需要大约0．6s的停留时间就可以使SNCR反应进行完全。

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