选择性非催化还原条件下氨气还原煤灰中氧化铁的动力学分析

 

摘要：随着国家对污染物排放标准的提高，大部分火电厂开始采用选择性非催化还原脱硝技术脱除烟气中的NOx。选择性非催化还原脱硝技术所喷射的氨基还原剂通过分解产生NH3，进而利用NH3与NOx反应实现脱硝。由于循环流化床锅炉的炉温和结构适合选择性非催化还原反应的发生，所以选择性非催化还原法广泛应用于循环流化床锅炉。从相关研究发现，NH3具有较强的还原性。为了验证NH3是否可还原煤灰中的铁组分，本文以300 t/h的中温分离循环流化床锅炉为研究对象，利用XDR分析获得了NH3在高温环境下对煤灰中氧化铁的还原特性。结果表明，在N2气氛下，随着温度升高，低温灰样中Fe2O3的含量减少，同时Fe3O4的含量增加，且衍射峰强度增加。通入NH3后，在600 oC时，低温灰样含有大量的Fe2O3；随着温度升高Fe2O3的衍射峰消失，开始出现Fe3O4；当温度达到800 oC时，Fe3O4开始被NH3还原为FeO；当温度继续升高到1000 oC时，SiO2的衍射峰降低，Fe3O4和FeO的衍射峰开始升高。加入NH3后，煤灰中的Fe2O3会被NH3还原，最终生成FeO。FeO降低了煤灰的熔点，易造成结渣并引起锅炉管壁产生裂纹。

关键词：选择性非催化还原；准东煤；高温；结渣