[發明專利]無煙煤在熱解中生成HCN/NH3與在鍋爐中燃燒生成NOx的關聯性的分析方法

有效

• 申請號: 201110282689.8
• 申請日: 2011-09-22
• 公開（公告）號: CN102721797A
• 公開（公告）日: 2012-10-10
• 發明（設計）人: 曾光;趙志強;張戟;魏來;張永興
• 申請（專利權）人: 遼寧省電力有限公司;東北電力科學研究院有限公司;遼寧東科電力有限公司
• 主分類號: G01N33/22
• 分類號: G01N33/22
• 代理公司: 遼寧沈陽國興專利代理有限公司 21100
• 代理人: 姜婷婷;何學軍

1.無煙煤在熱解中生成HCN/NH₃與在鍋爐中燃燒生成NO_x的關聯性的分析方法，其特征在于包括下述步驟：在高溫沉降爐中進行三個試驗工況，分別將反應爐本體熱解終溫設置為830℃、880℃和930℃，煤粉量以恒定速率進入反應爐后，經歷快速熱解反應，測量產物中HCN和NH₃的析出濃度，計算獲得煤樣中的氮在熱解時生成HCN/NH₃的轉化率規律圖；

在循環流化床鍋爐中燃燒無煙煤進行三個試驗工況，維持鍋爐給煤量穩定，分別將鍋爐的密相區床溫穩定在830℃、880℃和930℃，待鍋爐燃燒穩定后，測量產物中的NO和NO₂的生成濃度，計算獲得煤樣中的氮在循環流化床鍋爐中燃燒時生成NO_x的轉化率規律圖；

將此無煙煤樣中的氮在上述熱解時生成HCN/NH₃的轉化率規律與無煙煤樣中的氮在上述循環流化床鍋爐中燃燒時生成NO_x的轉化率規律進行對比，分析兩者的關聯性。

2.根據權利要求1所述的無煙煤在熱解時生成HCN/NH₃與在鍋爐中燃燒時生成NO_x的關聯性的分析方法，其特征在于包括下述步驟：高溫沉降爐的三個試驗工況，分別將爐本體終溫設置為830、880和930℃，采用99.99％的高純氮氣作為反應氣和煤粉攜帶氣，煤粉量m₀以恒定速率8mg/s進入反應爐本體后，經歷快速熱解反應，產生的氣體產物經取樣系統處理后，進入在線便攜式傅立葉變換紅外光譜氣體分析儀，測量產物中HCN和NH₃的生成濃度ρ′_v，通過公式計算試驗中生成的HCN和NH₃氣體體積濃度ρ_v；通過公式計算試驗中生成的HCN和NH₃在標況下的的質量密度ρ_m；通過公式計算熱解氣體產物在標況時的體積V₀；通過公式m＝ρ_m×V₀計算試驗中HCN和NH₃生成的質量m；通過公式m₀＝8t計算試驗中的煤粉消耗量；通過公式及計算原煤中的氮在熱解時生成HCN/NH₃的轉化率η_HCN和η_NH3規律圖；

循環流化床鍋爐的三個試驗工況，維持鍋爐給煤量m′₀穩定，分別將鍋爐的密相區床溫穩定在830、880和930℃，待各工況穩定后，采用煙氣分析儀測量鍋爐空預器入口煙氣中NO和NO₂的生成濃度ρ′_v，通過公式及計算在試驗時間內平均床溫t_i、平均給煤量m₀、平均空氣量υ及NO和NO₂生成的平均體積濃度ρ_v；再通過公式計算試驗中生成的NO和NO₂在標況下的的平均質量密度ρ_m；通過公式υ₀＝1.293m₀×[0.089(C_ar+0.375S_ar)+0.265H_ar-0.0333O_ar]計算試驗中平均給煤量m₀時燃燒需要的理論空氣質量υ₀；通過公式

V′＝1000m₀×[0.79υ₀+0.008N_ar+0.01866(C_ar+0.375S_ar)+0.111H_ar+0.0124M_ar+0.0161υ₀]計算試驗中平均給煤量m₀時燃燒產生的理論煙氣在標況下的體積V′；通過公式計算平均給煤量m₀時燃燒產生的總煙氣在標況下的體積V₀；通過公式m＝ρ_m×V₀計算試驗中平均給煤量m₀時燃燒生成的NO和NO₂的質量；通過公式計算煤樣中的氮在循環流化床鍋爐中燃燒時生成NO_x的轉化率η_NOx規律圖；

先將煤樣中的氮在熱解時生成HCN/NH₃的轉化率η_HCN和η_NH3分別與煤樣中的氮在循環流化床鍋爐中燃燒時生成NO_x的轉化率η_NOx進行對比，分析η_HCN和η_NH3與η_NOx規律的關聯性；再通過公式η_N＝η_HCN+η_NH3計算煤樣中的氮在熱解時生成NO_x前驅物，即HCN與NH₃的和的轉化率η_N與η_NOx進行對比，分析η_N與η規律的關聯性。