文档介绍：华北电力大学(北京)
硕士学位论文
介质阻挡放电低温等离子体脱除NOX的研究
姓名:柳贇
申请学位级别:硕士
专业:电气工程;电工理论与新技术
指导教师:宗伟
201103
摘要在低温等离子体技术中,介质阻挡放电具有电子密度高和可以在常压下运行的特点,其在烟气污染物控制领域有良好的应用前景。烟气中。的脱除效果直接由介质阻挡放电的微放电过程决定。本文从理论、仿真和实验三个方面研究了放电功率对介质阻挡放电脱除,脱除率的影响进行了研究。通过理论分析,推到出了介质阻挡放电过程中电压电流的关系以及放电功率的表达式。利用中模块对介质阻挡放电的微放电过程进行了电气仿真,通过仿真与实验进行了对比,确定了影响放电功率的主要因素,同时还为为实验反应器参数设计提供了参考。选取了同轴圆柱型介质阻挡反应器对烟气中。的脱除过程进行了实验研究,并且设计了新的功率测算方法以及功率补偿方案。利用改进后的实验方案,研究了反应器参数、电气参数以及气体成分对、脱除率的影响。实验结果表明。的脱除率随着反应器的放电区域长度的增加而增加;放电间隙越小就越容易放电;固定电源频率的情况下,放电电压增加时,输入功率也随之增加,。脱除率上升;随着放电频率的增大。脱除率先增大后减小;的加入降低了击穿电压;的加入抑制。的脱除,促进氧化为焕梅从ι化,可以在较低的功率下得到较高的脱除率,但牟砍氏仍大后减小的趋势。本文为介质阻挡脱除氮氧化物的工业应用提供了理论及实验依据。关键词:介质阻挡放电;微放电仿真;反应器参数测量;氮氧化物脱除率;实验研究牛北θ搜貉宦畚
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,能源是发展工业、农业的重要物质基础。人类社会进入世纪以来,对能源的需求量也不断增加。据⒉嫉摹妒澜缒茉凑雇げ猓喝昙涞囊淮文茉需求将增加%,平均年增长率为%。化石燃料是一次能源的主要来源,在年到年的能源需求增长总量中占到%,从绝对数量上来看,煤炭需求量增幅最大。从能源消费结构来看,我国的电力工业是以燃煤火电为主的。煤燃烧时除产生大量烟尘外,还会产生一氧化碳、二氧化碳、硫氧化物、氮氧化物等【。其中的硫氧化物与氮氧化物,可造成酸雨气候,严重侵害植被,腐蚀建筑物。氮氧化物可以用。来表示,它主要包括、,还包括、、等,其中和急壤畲螅侵匾5拇笃廴物【俊H宋E欧诺腘V械ヒ陨侠丛从诿骸⑹汀⑻烊黄仁剂系燃烧过程,而随着工业的发展,由此引起的。型污染己有可能代替煤烟型污染,危害日益严重。所以,在大气环境的治理方面,目刂坪椭卫碛任V匾!R虼烁鞴经把对。的控制放到防治酸雨的首位,纷纷制定严格排放浓度标准。我国现在的国家标准【抗娑ǖ拇笮腿济汗腘E欧帕坑Φ陀/。已有研究表明,硝酸对酸雨的贡献呈增长之势,降水中/一比值在全国范围内逐渐增加,使酸雨的恶化趋势进一步加剧。因此烟气脱销是新上火电机组控制。排放的必然选择,也是国家环保政策的要求。可以预见烟气脱硝将成为烟气脱硫产业化后又一个爆发性增长的市场。在国家政策的引导下,电厂等燃煤大户对于燃煤废气都进行了有效的处理。其中脱硫技术与脱硝技术已经经历了长期的发展与改进。但传统的技术不能同时脱硫脱硝,且设备耗资巨大,而本文研究的等离子体脱硫脱硝方法可以同时脱硫脱硝且效率较高,系统简单,便于操作,副产品可用作化肥,而且成本低。烟气脱硝技术是近年内。控制措施中最重要的方法,其方法多种多样【【。目前经典的烟气脱硝技术有干法和湿法两大类,表就国内外烟气脱华北电,笱恫费Ш温畚
.惩严醴椒硝技术研究现状进行了总结。呋乖ù呋乖ㄊ墙弦资迪止ひ祷耐严醴椒ǎ軳乖作用与还原剂的关系可以分为非选择性催化还原和选择性催化还原两种。当前应用最多的选择性催化还原脱硝方法有:用于固定源的以./为催化剂的甋法和用于移动源的三效催化剂。以魑;乖粒/为催化剂来消除固定源排放的工艺己比较成熟,是目前唯一能在氧化气氛下脱除的实用方法。这一技术在日本和欧洲得到相当广泛的应用。禾逦辗ㄎ辗ㄊ抢盟⒓钚匀芤骸⑻妓嵫巍⒘蛩帷⒂谢芤旱能够吸收。的特点,将其从烟气中脱除。不产生废水,回收副产品,能同时脱硫脱硝,具有较可以在常压下实现强电离放电,将放电能量直接作用于有害表国内外烟气脱硝技术现状烟气脱硝技术优、缺点及应现状选择性非催化还投资及运行费用低,但是对温度依赖性强,脱除。只有还原技术%一%,奶右萘咳原选择性催化还原脱除。效率可达%,被认为是目前成熟、最好的烟气脱硝技术技术。但其投资和运行费用人,同时还存在男孤┑任侍法催化分解法近年来主要是利用碱金属及过度金属离子对单一负载贵金属催化剂进行改性,以提高催化剂的活性及稳定性