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燃煤电厂排放氮氧化物(NOx)造成严重的环境污染,给人类的生产和生活带来极大不便,亟待研发经济、有效的控制技术。前人的研究初步表明,有机钙盐能够有效实现硫氮污染物的协同脱除,应用前景广阔,但目前对有机钙盐脱除燃煤污染物的研究还处于起步阶段,对反应特性和作用机理的认识还不深入、系统,为此,需要从基础研究入手,为该技术的工业化应用提供理论指导。本文以丙酸钙为研究对象,从试验研究角度,就丙酸钙烟气脱硝和燃烧中脱硝特性展开研究,并借助动力学软件模拟对丙酸钙脱硝机理进行探索。模拟锅炉再燃区工况,搭建热态脱硝实验装置,考察丙酸钙烟气脱硝特性。升高温度、降低初始氧气浓度、增加再燃比、适当延长再燃区停留时间均能有效提高丙酸钙烟气脱硝效率。1273K添加丙酸钙再燃比为25.99%,初始O2浓度控制在3%,停留时间取为0.72s时,CP脱硝效率在75%以上。试验研究了丙酸钙在煤燃烧过程中的脱硝特性,结果表明:燃烧初期丙酸钙略微促进NO析出,而在燃烧后期对其有明显抑制作用。1373K时可获得44.8%最大脱硝效率,合适Ca/S为2左右。通过热重分析法研究发现,加入丙酸钙能够改善褐煤燃烧性能。基于丙酸钙热解析出戊酮有机气体以及CaO对CHi脱硝影响较弱的特性,通过耦合戊酮燃烧模型和小分子碳氢化合物脱硝模型,建立描述丙酸钙脱硝反应的模型,选用平推流反应器(PFR)物理模型进行模拟计算,将温度、氧气浓度、再燃比等典型工况参数下计算结果与试验结果对比,验证模型准确性,适宜脱硝工况下误差小于5.0个百分点。利用已构建的戊酮脱硝机理,模拟不同因素对戊酮脱硝效率的影响规律,并分析其脱硝机理。结果表明:随着温度升高,戊酮脱硝效率先增加后减小,在1223-1473K温度窗口内,戊酮脱硝性能最佳;过量空气系数在0.5左右适宜脱硝反应进行,过高或过低均降低脱硝效率;增加戊酮添加量能有效提高脱硝效率,当戊酮与NO摩尔比大于2.0时,增幅逐渐放缓。采用SA和ROP分析发现H+O2(?)O+OH和H+O2(+M)(?)HO2(+M)是影响戊酮脱硝的重要基元反应,OH、H、HCCO、HCN是影响戊酮脱硝的重要中间产物。在戊酮脱硝机理中添加SO2、钠盐以及铁盐作用机理,模拟不同工况下SO2及添加剂对戊酮脱硝的影响规律,结果表明:合适工况下SO2能够促进NO脱除,SO2浓度每增加1000×10-6,脱硝效率约提高2.0个百分点,SO2作用下产生HOSO、 HOSO2,该物质最为重要中间产物,促进了OH、H等活性基团消耗,延缓CHi氧化,增进其还原NO反应;相比之下,NaOH和Fe(CO)5添加剂促进效果更为明显,当添加浓度为50×10-6时,脱硝效率可分别提高5.0~6.0个百分点和10.0~14.0个百分点,添加剂作用下烟气中多余OH、H等活性基团迅速被消耗,促使更多CHi参与NO还原反应,提高戊酮脱硝效率。