摘要: 随着水泥工业NOx排放标准的逐步提高，减少氮氧化物的排放是未来很长一段时间内水泥工作者关注的重点。而分解炉是实施干法水泥窑低NOX煅烧技术的关键设备之一。本论文对水泥分解炉内选择性非催化还原法(SNCR)脱除氮氧化物的过程展开理论研究，旨在为... 展开 随着水泥工业NOx排放标准的逐步提高，减少氮氧化物的排放是未来很长一段时间内水泥工作者关注的重点。而分解炉是实施干法水泥窑低NOX煅烧技术的关键设备之一。本论文对水泥分解炉内选择性非催化还原法(SNCR)脱除氮氧化物的过程展开理论研究，旨在为我国水泥工业NOX的减排提供理论参考依据，具有重要的现实意义。 本论文采用CFD技术，结合定性与定量分析的研究手段，对一实际尺寸的TDF型分解炉建立模型，首先进行了煤粉燃烧与碳酸钙分解耦合作用的数值模拟，并对NOX的生成与分布情况进行了分析，在此基础上，开展了SNCR法脱除NOX的过程的数值模拟，并通过研究喷氨高度、喷氨速度、喷氨高角度、氨氮摩尔比等展开了进一步的优化设计。主要结论如下： (1)针对TDF型6000t/d的分解炉建立的模型模拟结果较为合理，与实际工况相一致； (2)对NO浓度场分布情况的研究结果表明：NO高浓度区域集中在在Z=8m处，此处位于柱体上部区域，NO的生成集中高温区域所在的煤粉富集区，而在此区域生成的NO随着气流的上的升最终聚集在上部柱体壁边，初步考虑在Z=8m高度上对其进行喷氨； (3)还原剂的不同喷射高度对脱硝效果的影响规律为：当喷射还原剂喷射高度为8m时，还原剂与烟气的混合较为充分，有利于NO的脱除； (4)还原剂的不同氨氮摩尔比对脱硝的影响规律为：当随着比例(NSR)的增加，出口处的NO平均浓度逐渐减小，且变化有减缓的趋势，出口处的NH3平均浓度逐渐增大，但脱硝率逐渐上升且上升有明显减缓的趋势。当喷射还原剂喷射高度为8m处，以NSR=1.4为最佳； (5)还原剂的不同喷射速率对脱硝的影响规律为：在喷射高度8m处，氨氮摩尔比(NSR)为1.4时，当喷射速率为40m/s时，还原剂与烟气的混合较为充分，有利于NO的脱除； (6)还原剂的不同喷射角度对脱硝的影响规律为：随着还原剂喷射角度的增加，脱硝率呈先上升后下降的趋势。在喷射高度8m处，氨氮摩尔比(NSR)为1.4时，当喷射速率为40m/s时，且当喷射角度为60°时，脱硝率最佳。 收起