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燃煤烟气中二氧化硫SO2、氮氧化物NOX是大气污染的主要物质,在大气中反应形成酸雨,给人类带来了严重的环境污染问题,是世界各国关注的全球环境问题之一。我国新颁布的《火电厂大气污染物排放标准》中规定了更严格的排放标准,使得很多火力发电厂的SO2、NOX排放达不到标准。为了使烟气排放达到新的标准,必须在理论和技术上加大研究,力争取得新的突破。论文依据强电离放电脱硫脱硝的物理化学特性和气体放电理论,讨论了臭氧协同强电离放电产生非平衡等离子体的机理,建立了臭氧协同强电离放电烟气脱硫脱硝的化学动力学模型。利用MATLAB编程对模型进行了数值计算,分析了臭氧协同强电离放电过程主要活性粒子随时间变化的规律及不同氧气、水浓度比对活性粒子浓度的影响规律——为试验分析提供了理论基础。通过试验研究确定了含水率、含氧率、初始浓度、加电电压和放电频率对臭氧协同强电离放电烟气脱硫脱硝效率的影响规律,得出了脱硫脱硝的适宜条件,并分析了脱硫脱硝副产物的成分,印证了臭氧协同强电离放电脱硫脱硝机理。试验结果表明:(1)在臭氧协同强电离放电的反应体系中,O自由基产生的浓度最高,氧活性粒子浓度远高于还原性粒子浓度,脱硫脱硝过程以氧化为主,最终生成H2SO4、HNO3。其中反应体系的氧含量的增加有利于反应体系平衡时O3浓度的提高,有利于O自由基和·OH的大量生成。(2)当模拟烟气总流量为4L/min,含水率为2.0%,含氧率25%以上,O3浓度为186ppm,SO2初始浓度为250ppm(其余为N2)烟气温度控制在30℃,放电频率为5.15kHz,加电电压为3.2kV时,脱硫效率达80%以上。含氧率、含水率、加电电压、SO2初始浓度是脱硫效率的主要影响因素,放电频率对脱硫效率影响不大。脱硫效率分别随含氧率、含水率、加电电压的增加而增加,较优值分别为20%、2%、3.2kV;随着SO2初始浓度的增加,脱硫效率减小,SO2的脱除量趋向一个最大值。(3)当模拟烟气总流量为4L/min,含水率为2.2%,含氧率为20%,O3浓度为186ppm,NOX初始浓度300ppm(其余为N2)烟气温度控制在30℃,放电频率为5.15kHz,加电电压为2.4kV时,脱硝效率达90%以上。含氧率、含水率、加电电压、NO初始浓度是脱硝效率的主要影响因素,放电频率对脱硝效率影响最小。脱硝效率随含水率的增加而增加,较优值为2.2%;脱硝效率随含氧率、加电电压的增加而先增加后减小,较优值分别为25%、2.4kV;随着NO初始浓度的增加,脱硝效率下降,NO的脱除量趋向一个最大值。(4)单独脱硫时的副产物是硫酸和硝酸;单独脱硝的副产物是硝酸。