煤炭学报

作者：阎志中, 张凯霞, 刘月华, 刘守军, 杨颂, 杜文广,

关键词：助剂, 长焰煤, 民用散烧, 氮氧化物, 热解-燃烧, 减氮脱硝,

煤燃烧产生大量氮氧化物(NOx)对生态环境破坏严重，而民用散煤燃烧排放的NOx是燃煤发电排放的一倍。因此，研究民用散烧NOx排放控制意义重大。基于此，提出对原煤经干馏制备民用洁净燃料，借助“热解减氮+燃烧脱硝”2步耦合机制，实现洁净燃料直燃过程NOx的超低排放。具体研究内容:在管式炉中将煤与金属助剂(FeCl3)先经热解制备洁净燃料，再考察洁净燃料燃烧实验过程NOx排放情况。系统研究铁负载比、热解温度、燃烧温度等因素对氮在“热解-燃烧”过程的迁移规律，并对铁助剂的作用机理进行探讨。结果表明:铁助剂的负载比为0.5%，热解温度为1 000 ℃时氮脱除效果最佳，氮脱除率为93.6%。高温热解后的焦炭中铁主要以Fe2O3，Fe3O4，α-Fe形态存在，这些铁物相能够催化更多的含氮化合物转化为无污染的N2;同时，温度的升高也有利于洁净燃料燃烧过程NOx的脱除，在燃烧温度为1 000 ℃时，助剂负载比为0.5%时，NOx排放的质量浓度为116.68 mg/cm3，相比原煤燃烧NOx排放减少了46.7%。燃烧过程形成的Fe2O3对NOx与CO，C的还原反应有一定的催化作用，可以催化燃烧过程形成的NO转化为N2。铁助剂的进一步引入，借助“热解减氮-燃烧脱硝”的机制，实现了洁净燃料燃烧NOx超低排放的效果。

来源：2021年第4期

《煤炭学报》期刊编辑部

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