气体燃料再燃对NOx还原的影响（一）

　　【摘要】气体燃料再燃是研究较多的降低烟气中NOx含量最有效的方法之一。本文以典型的一次燃烧区烟气成分为模拟烟气，研究了不同的气体燃料(CH4，C2H2和C2H4)作为再燃燃料时，再燃区燃烧工况(空气过量系数和再燃温度)对NOx再燃过程和NOx还原率的影响。通过计算发现，不同组分的气体燃料、再燃区空气过量系数及再燃区温度对NOx的再燃过程和NOx还原率都有重要的影响。 1 引言
　　2 计算模型简介
　　燃料再燃又称燃料分级，实际上是把炉内燃烧过程沿炉膛高度分为如下三个不同的燃烧区(如图1所示)。第一燃烧区：这是主燃烧区，约有80%的燃烧在该区燃烧，其空气过量系数大于1.0。由于该区氧气充足，火焰温度较高，因此将形成较多的NOx。此外，如果在该区没有足够的停留时间，将有一定量的未完全燃烧产物与NOx一起进入再燃区。第二燃烧区：这是再燃区，再燃燃料在空气不足的条件下喷射到第一燃烧区的下游，形成碳氢基(CHi)，从而使来自第一燃烧区的NOx还原。第三燃烧区：这是燃尽区，在该区加入空气，形成富氧燃烧区，使所有的未完全燃烧产物燃尽。
　　图1 再燃过程示意图
　　附录A 化学反应动力学机理
　　反应动力学常数公式：k=A.TN.exp(-E/RT)
　　单位：mol, m3, s, K和cal/mol
　　化学反应方程
　　A
　　N
　　E
　　1
　　H2 OH H2O H
　　．1170E 04
　　1．3000
　　．3650E 04
　　2
　　H O2 OH O
　　．1900E 09
　　．0000
　　．1690E 05
　　3
　　H2+O=OH+H
　　1.0000
　　.8960E+04
　　4
　　H+O2+M=HO2+M
　　.2700E+07
　　-.8600
　　.0000E+00
　　5
　　HO2+H=OH+OH
　　.1400E+09
　　.0000
　　.1073E+04
　　6
　　HO2+H=H2O+O
　　.1050E+08
　　.0000
　　7
　　HO2+H=H2+O2
　　.1250E+08
　　.0000
　　.0000E+00
　　8
　　OH+HO2=H2O+O2
　　.7500E+07
　　.0000
　　.0000E+00
　　9
　　O+HO2=OH+O2
　　.1400E+08
　　.0000
　　.1073E+04
　　10
　　H+H+M=H2+M
　　.3020E+04
　　.0000
　　.0000E+00
　　11
　　0H+H+M=H2O+M
　　.1413E+12
　　-2.0000
　　.0000E+00
　　12
　　H+O+M=OH+M
　　.1000E+05
　　.0000
　　.0000E+00
　　13
　　OH+OH=H2O+O
　　.3160E+07
　　.0000
　　.1100E+04