雷琼:燃气轮机氮氧化物排放规律及转化机制论文

雷琼:燃气轮机氮氧化物排放规律及转化机制论文

本文主要研究内容

作者雷琼(2019)在《燃气轮机氮氧化物排放规律及转化机制》一文中研究指出:西气东输政策的出台使得天然气应用日益广泛,以天然气为燃料的燃气轮机运行过程中产生的NOx排放问题已不容忽视。本文以研究燃气轮机氮氧化物排放规律为目的,实验分析了燃气轮机排放黄烟成分及运行参数对氮氧化物排放规律影响,结合量子化学软件Gaussian 09对燃气轮机运行过程中甲烷燃烧过后NOx产生机理及NO-NO2转化机理进行了研究。研究内容及结论如下:(1)对燃气轮机运行过程中热力型和快速型NOx产生机理进行模拟,采用过渡态理论计算了反应速率常数与温度变化关系。结果表明:热力型NOx链引发步是整个热力型NOx的限速步,其活化能为86.47 kcal/mol,远大于非限速步活化能,反应速率常数随温度变化非常显著。快速型NOx产生的链引发步骤CH+N2反应活化能与C+N2反应活化能比较接近,且反应速率常数随温度增加而增加。1500K时,反应速率常数接近。因此燃烧时存在竞争反应。(2)针对燃气轮机排放黄烟现象,本文对烟气黄烟成分进行测定,分析了运行工况,生产负荷及透平出口温度对氮氧化物排放规律影响。结果表明:黄烟的主要成分为NO2。启机和单循环工况,烟气NO2浓度高于NO浓度,浓度比值高达0.78,烟气呈黄色;联合循环低负荷工况,生产负荷增大,NO和NOx浓度逐渐增大,NO2浓度逐渐减少,烟气黄色逐渐变浅直至基本无色。NO2/NOx浓度比值随生产负荷增加而减小。透平出口温度低于565℃时,NO2含量较高。因此,减少低负荷运行时间和提高生产负荷有助于缓解黄烟现象。(3)针对NO-NO2转化机理,对影响NO-NO2转化基元反应进行模拟,并计算了不同温度下的反应速率常数,分析了烟气系列组分和温度对NO-NO2转化的影响。结果表明:H自由基与O2反应产物有两种,分别为HO2与OH和O自由基。H自由基主要来源由CO氧化产生。低温区间,CO氧化反应缓慢,产生的H自由基速率较低;800K-1000K范围内,H与O2反应主要产物为HO2,CO氧化和NO氧化反应为相互耦合促进的反应;高温区间,H与O2反应主要产物为OH和O自由基,CO氧化与NO氧化耦合促进作用解离,同时NO2消耗比例增加,NO2含量出现先增加后降低的趋势。

Abstract

xi qi dong shu zheng ce de chu tai shi de tian ran qi ying yong ri yi an fan ,yi tian ran qi wei ran liao de ran qi lun ji yun hang guo cheng zhong chan sheng de NOxpai fang wen ti yi bu rong hu shi 。ben wen yi yan jiu ran qi lun ji dan yang hua wu pai fang gui lv wei mu de ,shi yan fen xi le ran qi lun ji pai fang huang yan cheng fen ji yun hang can shu dui dan yang hua wu pai fang gui lv ying xiang ,jie ge liang zi hua xue ruan jian Gaussian 09dui ran qi lun ji yun hang guo cheng zhong jia wan ran shao guo hou NOxchan sheng ji li ji NO-NO2zhuai hua ji li jin hang le yan jiu 。yan jiu nei rong ji jie lun ru xia :(1)dui ran qi lun ji yun hang guo cheng zhong re li xing he kuai su xing NOxchan sheng ji li jin hang mo ni ,cai yong guo du tai li lun ji suan le fan ying su lv chang shu yu wen du bian hua guan ji 。jie guo biao ming :re li xing NOxlian yin fa bu shi zheng ge re li xing NOxde xian su bu ,ji huo hua neng wei 86.47 kcal/mol,yuan da yu fei xian su bu huo hua neng ,fan ying su lv chang shu sui wen du bian hua fei chang xian zhe 。kuai su xing NOxchan sheng de lian yin fa bu zhou CH+N2fan ying huo hua neng yu C+N2fan ying huo hua neng bi jiao jie jin ,ju fan ying su lv chang shu sui wen du zeng jia er zeng jia 。1500Kshi ,fan ying su lv chang shu jie jin 。yin ci ran shao shi cun zai jing zheng fan ying 。(2)zhen dui ran qi lun ji pai fang huang yan xian xiang ,ben wen dui yan qi huang yan cheng fen jin hang ce ding ,fen xi le yun hang gong kuang ,sheng chan fu he ji tou ping chu kou wen du dui dan yang hua wu pai fang gui lv ying xiang 。jie guo biao ming :huang yan de zhu yao cheng fen wei NO2。qi ji he chan xun huan gong kuang ,yan qi NO2nong du gao yu NOnong du ,nong du bi zhi gao da 0.78,yan qi cheng huang se ;lian ge xun huan di fu he gong kuang ,sheng chan fu he zeng da ,NOhe NOxnong du zhu jian zeng da ,NO2nong du zhu jian jian shao ,yan qi huang se zhu jian bian jian zhi zhi ji ben mo se 。NO2/NOxnong du bi zhi sui sheng chan fu he zeng jia er jian xiao 。tou ping chu kou wen du di yu 565℃shi ,NO2han liang jiao gao 。yin ci ,jian shao di fu he yun hang shi jian he di gao sheng chan fu he you zhu yu huan jie huang yan xian xiang 。(3)zhen dui NO-NO2zhuai hua ji li ,dui ying xiang NO-NO2zhuai hua ji yuan fan ying jin hang mo ni ,bing ji suan le bu tong wen du xia de fan ying su lv chang shu ,fen xi le yan qi ji lie zu fen he wen du dui NO-NO2zhuai hua de ying xiang 。jie guo biao ming :Hzi you ji yu O2fan ying chan wu you liang chong ,fen bie wei HO2yu OHhe Ozi you ji 。Hzi you ji zhu yao lai yuan you COyang hua chan sheng 。di wen ou jian ,COyang hua fan ying huan man ,chan sheng de Hzi you ji su lv jiao di ;800K-1000Kfan wei nei ,Hyu O2fan ying zhu yao chan wu wei HO2,COyang hua he NOyang hua fan ying wei xiang hu ou ge cu jin de fan ying ;gao wen ou jian ,Hyu O2fan ying zhu yao chan wu wei OHhe Ozi you ji ,COyang hua yu NOyang hua ou ge cu jin zuo yong jie li ,tong shi NO2xiao hao bi li zeng jia ,NO2han liang chu xian xian zeng jia hou jiang di de qu shi 。

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自郑州大学的雷琼,发表于刊物郑州大学2019-07-03论文,是一篇关于燃气轮机论文,氮氧化物论文,反应机理论文,黄烟论文,转化论文,郑州大学2019-07-03论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自郑州大学2019-07-03论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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