【摘 要】
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近年来随着垃圾焚烧规模的快速增长,在此背景下焚烧烟气污染物排放限值进一步收严,NOx作为光化学烟雾、温室效应的主要污染物受到更多关注,国内许多城市已经发布了比国标更加严苛的地方标准来限制NOx排放。进一步降低NOx排放最常见的方法是增加SNCR脱硝药剂用量,但同时会带来氨逃逸风险的增加,在此背景下,探究一种NOx源头防控方法具有重要意义。本文通过调研垃圾焚烧厂中NOx排放特征,发现除了脱硝装置以及
【基金项目】
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广州市科技计划项目《生活垃圾焚烧烟气二噁英类防控技术研发与应用》（201803030038）; 国家重点研发计划“村镇生活垃圾高值化利用与二次污染控制技术装备”（2018YFD1100602）
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近年来随着垃圾焚烧规模的快速增长,在此背景下焚烧烟气污染物排放限值进一步收严,NOx作为光化学烟雾、温室效应的主要污染物受到更多关注,国内许多城市已经发布了比国标更加严苛的地方标准来限制NOx排放。进一步降低NOx排放最常见的方法是增加SNCR脱硝药剂用量,但同时会带来氨逃逸风险的增加,在此背景下,探究一种NOx源头防控方法具有重要意义。本文通过调研垃圾焚烧厂中NOx排放特征,发现除了脱硝装置以及相关的管理需要进一步优化以外,微观角度下NOx生成有更大的优化空间来降低NOx排放。分析小试实验条件下炉温、过剩空气系数、烟气含水率、H/N、O/N、N元素含量以及固定碳和挥发分含量对NOx产生量的影响。采集8家实际焚烧厂中相关上述工况数据和垃圾原料数据以及关停SNCR时NOx产生数据。采用pearson相关性分析和逐步线性回归分析的方法来验证燃料N转化率与各影响因素之间的相关性。结果表明在工业化生产中,燃料N转化率与炉温、垃圾含水率之间不存在显著联系,燃料N转化率随N元素含量和固定碳含量增加而降低,随过剩空气系数、H/N、O/N元素比增加而升高。筛选出两个独立变量H/N和固定碳含量作为自变量,以燃料N转化率为因变量建立预测模型,根据工业化生产条件下的燃料N转化路径图,将燃料N转化分为燃料N热解、氧化和NO还原三部分。通过两种方法验证模型的准确性,分别为函数表达式法,平均相对百分比误差为28.8%;区间预测法,分别将H/N和固定碳含量划分为3和4个区间,共有12个区间,预测准确率达到75%。根据预测模型,提出两种改善垃圾原料燃烧品质以达到NOx产生量降低的方法,分别为分离厨余垃圾和添加燃煤。分离厨余垃圾后主要是能够同时降低燃料N元素含量和燃料N转化率,以4个典型一二线城市垃圾组分为例,结果表明随着厨余垃圾的分出可能导致燃料N转化率先增加后降低,但总体而言分离程度越高效果越好。添加燃煤主要是通过增加燃料固定分含量增强NOx的还原,一般有褐煤、烟煤和无烟煤可选,添加不同种燃煤所能达到的NOx减排效果类似,主要取决于燃料的价格,一般来说总成本无烟煤大于烟煤大于褐煤。
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