本文關鍵詞：富氧燃燒SO_3的生成機理，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著溫室效應受到世界關注,實現(xiàn)CO2捕集變得勢在必行,而富氧燃燒技術是能源行業(yè)中實現(xiàn)CO2捕集最有前景的技術之一。帶有煙氣循環(huán)的富氧燃燒,煙氣Sox和H2O等濃度急劇增加。電站鍋爐運行中,SO3可能會引起高溫腐蝕、低溫腐蝕、SCR催化劑和空氣預熱器堵塞等故障,在富氧燃燒下危害性將更加突出。因而通過計算預測富氧燃燒中SO3生成濃度以及研究SO3的生成機理具有重要的意義。為研究富氧燃燒方式下SO3生成,采用熱力學平衡計算從最簡單的SO2-O2體系到富氧燃燒體系分別進行了研究。計算結(jié)果表明：氣體體系中O2和SO2濃度增加促進熱力學平衡時SO3生成,而其它氣體成分增多則對于SO3熱力學平衡濃度影響較小。對于富氧燃燒,采用煙氣循環(huán)后,SO2濃度急劇升高,煙氣量下降,O2濃度升高,使得SO3濃度和生成率提高。采用化學反應動力學模型研究富氧燃燒含硫氣體轉(zhuǎn)化生成機理。結(jié)果表明：富氧燃燒工況下H2S首先氧化成SH,SH接著生成重要中間產(chǎn)物HSO、S和SO,最終生成SO2。煙氣冷卻過程中,約2.6%的SO2被進一步氧化生成SO3。SO2生成前期的主要途徑為SO+O2=SO2+O,生成后期的主要途徑變?yōu)镾O+OH=S02+H。富氧燃燒高溫下SO3主要生成路徑為SO2+O(+M)=SO3(+M),中溫下SO3主要生成路徑變?yōu)镠OSO2+O2=SO3+HO2和SO2+NO2=SO3+NO。富氧燃燒中煙氣循環(huán)以及O2濃度提高等因素,使SO3基本穩(wěn)定時濃度大幅度提高。計算結(jié)果很好的揭示了SO3的生成途徑。針對富氧燃燒不同循環(huán)方式及各氣體成分對于SO3生成的影響,采用化學熱力學平衡計算和動力學模型進行研究。結(jié)果表明：煙氣濕循環(huán)時煙道尾部生成SO3濃度最高,達到69.6×10-6,為常規(guī)燃燒的6.8倍,而干循環(huán)時生成SO3濃度最低,為常規(guī)燃燒的2.0倍。煙氣中O2和SO2濃度增大促進高溫區(qū)和中溫區(qū)SO3生成,對S03生成有重要促進作用；H2O濃度增大,促進自由基OH升高,促進中溫SO3生成；NO在H2O含量很高時對于SO3生成有微弱的促進作用,在含水量較低時對于S03有微弱的抑制作用。富氧燃燒下濕循環(huán)方式時煙道尾部酸露點最高,達到154.8℃,比常規(guī)燃燒方式高35.5℃,而煙氣干循環(huán)時酸露點相比于濕循環(huán)降低了25.2℃。因此,SO3濃度取決于富氧燃燒方式。
【關鍵詞】：富氧燃燒 熱力學平衡 動力學模型 SO_3 煙氣循環(huán)方式 低溫腐蝕
【學位授予單位】：華北電力大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TK16
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 背景及意義10-11
• 1.2 研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 煤中硫析出及存在形態(tài)11-12
• 1.2.2 鍋爐中SO_3生成12-13
• 1.2.3 煙氣中SO_3測量13-14
• 1.2.4 鍋爐中SO_3危害14
• 1.3 本文研究內(nèi)容14-16
• 第2章 SO_3的熱力學平衡計算16-36
• 2.1 熱力學平衡計算原理16
• 2.2 SO_2-O_2體系熱力學平衡計算16-20
• 2.2.1 溫度的影響18-19
• 2.2.2 O_2濃度影響19
• 2.2.3 SO_2濃度影響19-20
• 2.3 煙氣體系熱力學平衡計算20-25
• 2.3.1 溫度的影響20-22
• 2.3.2 O_2濃度影響22-23
• 2.3.3 SO_2濃度的影響23-24
• 2.3.4 H_2O含量的影響24-25
• 2.4 富氧燃燒熱力學平衡計算25-34
• 2.4.1 富氧燃燒理論煙氣模型25-26
• 2.4.2 溫度的影響26-29
• 2.4.3 過量空氣系數(shù)影響29
• 2.4.4 含硫量影響29-31
• 2.4.5 不同煤種31-34
• 2.5 本章小結(jié)34-36
• 第3章 SO_3反應動力學模擬36-54
• 3.1 計算模型36-37
• 3.1.1 化學動力學模型36
• 3.1.2 反應器模型36-37
• 3.1.3 模型的驗證37
• 3.2 硫的遷移路徑37-47
• 3.2.1 H_2S向SO_2的遷移38-42
• 3.2.2 SO_2向SO_3的遷移42-44
• 3.2.3 SO_3生成機理44-47
• 3.3 不同因素對SO_3影響47-51
• 3.3.1 循環(huán)方式的影響47-48
• 3.3.2 O_2濃度影響48-49
• 3.3.3 SO_2濃度影響49-50
• 3.3.4 H_2O濃度影響50-51
• 3.3.5 NO濃度影響51
• 3.4 不同循環(huán)方式的酸露點預測51-52
• 3.5 小結(jié)52-54
• 第4章 結(jié)論與展望54-56
• 4.1 結(jié)論54-55
• 4.2 未來展望55-56
• 參考文獻56-60
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文及其它成果60-61
• 致謝61

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中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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3 井藤博達 ,渡部正樹 ,何真臨;富氧燃燒方法及其節(jié)能效果[J];節(jié)能技術;1984年03期

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本文編號：412190