[发明专利]无烟煤在热解中生成HCN/NH3与在锅炉中燃烧生成NOx的关联性的分析方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无烟煤的分析方法，尤其涉及一种无烟煤在热解中生成HCN/NH₃与在锅炉中燃烧生成NO_x的关联性的分析方法，属于煤的热解成分分析和锅炉烟气污染物排放分析的技术领域。 

背景技术

氮氧化物(NO_x)是一种大气污染物，NO_x对人类自身及生存环境的直接和间接危害也已远超其他污染物。燃煤锅炉是NO_x的主要排放来源之一，在煤粉燃烧过程中生成的NO_x几乎全是NO和NO₂。在煤粉热解及燃烧过程中，产生的HCN与NH₃是两种重要的NO_x前驱物，热解过程中煤中的氮转化成HCN/NH₃与锅炉燃烧过程中煤中的氮转化成的NO_x具有重要的关联性。 

循环流化床锅炉与其他锅炉相比NO_x排放量较低，但随着火电厂大气污染物排放标准的提高，循环流化床锅炉的燃烧已经无法满足对NO_x排放的严格要求，国外很多循环流化床锅炉已经开始使用NO_x脱除系统，循环流化床锅炉NO_x的生成和破坏机理还有待进一步完善。 

目前对煤样热解时HCN/NH₃的生成特性的研究及燃煤锅炉NO_x生成特性的方法分别有报道研究，但对无烟煤样在快速热解条件下HCN/NH₃的生成与燃用此煤样的循环流化床锅炉NO_x生成的关联性的研究方法未见报道。 

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的问题，提供了一种无烟煤在热解中生成HCN/NH₃与在锅炉中燃烧生成NO_x的关联性的分析方法，解决了现有技术中对无 烟煤样在快速热解条件下HCN/NH₃的生成与燃用此煤样的循环流化床锅炉NO_x生成的关联性研究尚属空白的问题。 

本发明的技术方案包括如下步骤： 

在高温沉降炉中进行三个试验工况，分别将反应炉本体热解终温设置为830℃、880℃和930℃，煤粉量以恒定速率进入反应炉后，经历快速热解反应，测量产物中HCN和NH₃的析出浓度，计算获得煤样中的氮在热解时生成HCN/NH₃的转化率规律图； 

在循环流化床锅炉中进行三个试验工况，维持锅炉给煤量稳定，分别将锅炉的密相区床温稳定在830℃、880℃和930℃，待锅炉燃烧稳定后，测量产物中的NO和NO₂的生成浓度，计算获得煤样中的氮在循环流化床锅炉中燃烧时生成NO_x的转化率规律图； 

将此无烟煤样中的氮在上述热解时生成HCN/NH₃的转化率规律与无烟煤样中的氮在上述循环流化床锅炉中燃烧时生成NO_x的转化率规律进行对比，分析两者的关联性。 

本发明的优点效果如下： 

本发明方法研究相同温度背景下热解时HCN/NH₃的生成与循环流化床锅炉锅炉燃烧生成的NO_x之间的关联性，为循环流化床锅炉NO_x的生成及控制机理的研究方法拓展了新的方向。 

附图说明

图1为830℃快速热解时HCN和NH₃的生成浓度变化图。 

图2为880℃快速热解时HCN和NH₃的生成浓度变化图。 

图3为930℃快速热解时HCN和NH₃的生成浓度变化图。 

图4为不同温度快速热解时煤样中的氮的HCN转化率规律图。 

图5为不同温度快速热解时煤样中的氮的NH₃转化率规律图。 

图6为循环流化床锅炉试验中床层温度变化图。 

图7为循环流化床锅炉试验中给煤量变化图。 

图8为循环流化床锅炉试验中空气量变化图。 

图9为循环流化床锅炉试验中N0生成浓度变化图。 

图10为循环流化床锅炉试验中NO₂生成浓度变化图。