文 献 综 述

1.选题的目的和意义

随着社会的高速发展，国家对能源的消耗也在迅速增加。我国目前对于环境问题十分重视，并且采取很多措施去减少环境污染，但是总体环境形势依然十分严峻。煤是我国主要能源，大量的使用导致产生了大量污染物，区域性大气污染问题日趋明显，就连酸雨的类型已经从硫酸型向硫酸和硝酸复合型转化。王为术等人^[1] 通过研究发现NOx之所以对空气能够造成污染，是因为NOx在空气中受到影响就会生成硝酸根、氨根这些易容于水的酸性颗粒物。目前我国也十分重视这个问题，在十二五之后对于电厂的排放物有了严格的要求。通过大量的实验证明，仅以燃烧中脱硝技术无法达到NOx排放新要求，所以必须进行烟气脱硝。

我国的特殊能源结构和近些年我国工业的快速发展，导致大气污染状况也越来越严重。从朱天宇等人^[2] 的研究发现燃煤锅炉排除的氮氧化物不仅对于空气有很大的污染，而且对于人的身体健康有很严重的伤害。所以对于减少氮氧化物的排放十分重要。目前大量科学家着手于研究怎样加强脱硝的效率，还地球一片蓝天。为了加强电厂锅炉脱硝，在”十二五”期间，国家提出了补贴政策。该政策适用于安装了锅炉脱硝的电厂，采取电价溢价的形式对电厂进行补贴。国家对于电厂脱硝的大力支持，也坚定了各大电厂一定要安装锅炉脱硝的决心。在国家的领导下，未来的环境一定会越来愈好。

如何更好更快的脱硝已经是目前我国坏境面临的一个巨大挑战，。CFD方法是最常用的用于指导和和优化SCR系统的设计。但CFD的准确性受到几个问题的制约，例如可靠的湍流模型，可靠的简化的化学机理等等，仍有待将进一步研究分析。

2.锅炉脱硝的研究发展趋势

最早的脱硝技术是低氮燃烧技术，司文伟^[3]对低氮燃烧技术进行了解释，低氮燃烧技术主要面临的问题是如何更好的控制燃烧温度。如果温度无法达到要求，燃烧的火焰性变低，生成CO量增多从而导致脱硝率降低。经过不断的进步，现在大量运用于脱硝的方法主要有两种SCR法和SNCR法，这两种工艺经过长时间的使用也是目前最为成熟的脱销技术^[4]。从原理上讲，这两种方法，在化学反应上并没有什么不同，主要差别还是在于最佳反应温度。徐劲等人^[5] 等人也对SCR脱硝法进行了总结，SCR 脱硝法的主要优点是对于反应要求的温度低，容易达到，并且烟气净化效率高，运行十分可靠。净化后的的氮气可以直接排出，几乎没有污染。

根据刘二明^[6] 的调查发现我国目前的主要脱硝技术还是以吸收国外的先进技术为主，就这一点而言，我国的脱硝技术与国外还是有一定的差距。在Ma等^[7] 的研究中，现在瑞典考虑了与大型固定来源减少氮氧化物有关的技术变化过程。他们通过各种解释变量，包括具体的技术选择，回归了氮氧化物的计划设计强度。他们的研究结果表明，使用SCR可以达到最显著的降低。我国主要还是以催化剂为主的脱硝方法，这种方法效率较高，而且不产生二次污染物。随着技术的发展和运用，个别先进的企业也在逐步研究属于自己的高效率方法，开发了自主的脱硝方法。

胡敏^[8] 通过研究发现在锅炉上设计SNCR SCR耦合脱硝系统可以增强锅炉的脱硝率。但是在李笑笑，许欣^[9] 等人的研究中发现SNCR SCR的组合法是利用臭氧作为催化剂，需要耗用大量的电能制造臭氧，成本较高，不推荐使用。周英贵^[10] 通过对比SCR和SNCR的脱硝过程建立数值模型，将脱硝反应过程分成4个部分进行研究，分析氮氧化物的生成规律，为脱销反应提供准确的温度、速度、浓度。Lucas等人^[11] 和Muzio等人^[12] 研究的最佳脱硝温度在952℃左右，在氨氮摩尔比NSR=1时，最高脱硝率达到 80% ;而Caton等人^[13]研究结果表明: NH3还原NO的反应在1025℃达到最优值。大部分研究者获得的温度窗口为800-1100C，最佳反应温度多为950℃左右。国内的研究者王智化^[14]在一台小型沉降炉上获得的结论是:停留时间1s，氨氮摩尔比NSR为2，温度窗口范围850-1100℃，脱硝效率达82%；卢志明^[15]、吕洪坤^[16]等人在石英反应器模拟炉膛实验中获得SNCR最优反应温度为920-970C ；李可夫^[17]等人在中式规模实验装置上获得最佳喷入点温度为900C。