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煤掺氨燃烧过程中NO生成特性和氨氮转化行为研究

收稿日期：2023-06-10 修回日期：2023-06-27 刊出日期：2023-08-28

DOI:10.20078/j.eep.20230702

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    摘要：在实验室小型沉降炉上开展了氨、煤单独燃烧以及掺混燃烧实验,并结合数值模拟探究了氨煤掺烧的NO生成特性、中间反应过程及氨氮转化行为。 结果表明,氨煤掺烧工况下的NO生成浓度远高于氨、煤单烧工况,且高于氨、煤单烧工况总和。 掺氨比例为45%(热... 展开+
    摘要：

    在实验室小型沉降炉上开展了氨、煤单独燃烧以及掺混燃烧实验,并结合数值模拟探究了氨煤掺烧的NO生成特性、中间反应过程及氨氮转化行为。 结果表明,氨煤掺烧工况下的NO生成浓度远高于氨、煤单烧工况,且高于氨、煤单烧工况总和。 掺氨比例为45%(热量比值,下同)时,氨煤掺烧NO排放比氨、煤单烧之和提高70.17%;而掺氨比例不变、燃料质量变为2倍后则提高79.36%,说明煤粉与氨掺烧后会导致NO排放升高。 模拟结果表明,掺氨后反应器内NO浓度有一个快速增大阶段,此时氨开始氧化生成NO。 氨氧化反应与氨还原反应同时发生,由于氨氧化速率始终高于氨还原速率,导致NO浓度升高。 氨煤掺烧后,氨燃烧相关反应平均反应速率峰值增大,峰值出现位置提前,促进了氨氮向NO转化。

    收起-

    作者：

    • 王华坤1
    • 徐义书1
    • 张保华2
    • 马晶晶3
    • 刘小伟1,*

    作者简介

    作者简介：王华坤(1998—),男,黑龙江人,硕士研究生,主要从事氨煤共烧污染物方向研究。E-mail:w_huakun@hust.edu.cn
    通讯作者：刘小伟(1981—),男,甘肃人,教授,主要从事PM2.5和重金属的生成与控制、PM2.5在线检测、煤氨混烧技术方向研究。E-mail:xwliu@hust.edu.cn

    单位

    • 1. 华中科技大学 能源与动力工程学院 煤燃烧国家重点实验室
    • 2. 湖北省电力勘测设计院有限公司
    • 3. 宁夏大学省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室

    关键字

    • 氨
    • 煤氨掺烧
    • NO
    • 生成
    • 氮转化

    基金项目

    国家自然科学基金(51806075,U22A20211);省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室开放课题资助(2022-K01)

    引用格式

    王华坤, 徐义书, 张保华, 等. 煤掺氨燃烧过程中NO生成特性和氨氮转化行为研究[J]. 能源环境保护, 2023, 37(4): 30-37.

    WANG Huakun, XU Yishu, ZHANG Baohua, et al. Study on NO formation characteristics and ammonia-nitrogen conversion behavior during ammonia-coal co-fiing[J]. Energy Environmental Protection, 2023, 37(4): 30-37.

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