漫谈清洁煤技术

 清洁煤技术是指煤炭从开发到利用的全过程中,在减少污染排放与提高利用效率的加工、燃烧、转化和污染控制等新技术的总称。
清洁煤技术主要包括两个方面：一是直接烧煤洁净技术。在直接烧煤的情况下,需要采用相应的技术措施：①燃烧前的净化加工技术,主要是洗选、型煤加工和水煤浆技术。②燃烧中的净化燃烧技术,主要是流化床燃烧技术和先进燃烧器技术。③燃烧后的净化处理技术,主要是消烟除尘和脱硫脱氮技术。二是煤转化为洁净燃料技术。主要是煤的气化以及液化技术,煤气化联合循环发电技术和燃煤磁流体发电技术。     

旋风燃烧器等温流场某些特点的研究

为了实现强化燃烧和清洁燃烧,各国竞相开发新的燃煤技术。70年代末以后,美国TRW公司和我国南京工学院分别研制成功了高效液排渣煤粉旋风燃烧器。这种燃烧器用高氧助燃、高温预热,完全是为了适应磁流体发电(MHD)的需要。为了适应工业炉窑燃煤的需要,我们研制成功了一种用普通空气助燃的、高燃烧效率(>99％)和高     

煤的清洁利用技术的现状与发展

文章针对中国一次能源以煤为主的特点,深入分析了几种主要的煤的洁净利用技术的现状及存在的主要问题和发展趋势,其中包括大容量、高参数的超(超)临界燃煤发电技术、燃煤烟气净化技术、循环流化床燃烧技术(CFBC)、整体煤气化联合循环技术(IGCC)和煤的洗选技术.在此基础上,给出了中国煤的清洁利用方式的建议:近期仍以超(超)临界燃煤发电机组+燃煤烟气净化技术和循环流化床燃烧技术为主;整体燃气化联合循环技术、富氧燃烧技术(特别是加压富氧燃烧技术)以及二氧化碳的捕集和封存技术(CCS),具有广阔应用前景,值得长期大力发展.     

中学阶段关于磁流体发电机的几个问题分析

1 磁流体发电机模型及其原理 磁流体发电,是将带电的流体(离子气体或液体)以极高的速度喷射到磁场中去,利用磁场对带电的流体产生的作用,从而发出电来.最简单的开式磁流体发电机由燃烧室、发电通道和磁体组成,如图1所示.工作过程是在化石燃料燃烧后产生的高温气体中,加入易电离的钾盐或钠盐,使部分气体电离后,经喷管加速产生高达3 000℃,速度达到1 000m/s的高温高速导电气体,最后产生电流.     

化学链燃煤系统的过程模拟

化学链燃烧是一个基于(近)零排放理念的先进能源利用技术。针对以NiO/NiAl_2O_4为氧载体的煤直接化学链燃烧系统,本文利用Aspen Plus软件进行了详细的模拟计算和热力学分析,研究了主要运行参数对系统性能的影响,得到了系统优化的运行工况,即燃料反应器的温度和压力分别为816.41℃和0.1 MPa,空气反应器的温度和压力分别为1200℃和0.1 MPa,氧载体煤北为14.0,空气煤北为7.8;并北较和评价了化学链燃煤系统和常规空气燃煤系统,发现化学链燃煤系统在热效率、(?)效率、碳捕捉率、NO_x和CO排放量等方面有优势,但SO_x排放量与常规燃煤系统相近。     

氨燃料发电研究进展

氨是一种高效的氢载体,有望成为下一代无碳燃料,助力实现“碳达峰、碳中和”目标,本文介绍了氨燃料的研究背景和主要性质,调研总结了氨燃料在燃煤锅炉、燃气轮机和燃料电池发电方面的研究和发展趋势。通过控制掺氨比例、喷氨位置、喷氨速度等可以实现氨/煤在燃煤锅炉中共燃;采用富–贫分级燃烧能降低燃气轮机的NO_x排放;氨燃料电池中氨在阳极上催化分解成氢气和氮气;氢气氧化释放的热量能有效地用于氨分解反应,提高氨燃料电池系统的能量效率。     

新型双燃料多功能能源系统开拓研究

本文开拓性地提出了一种新型多种化石能源输入(煤和天然气)、多种产品输出(电力和化工产品)的多功能能源系统。该系统将天然气／水蒸气重整过程和煤的燃烧过程有机整合,用煤燃烧替代了传统重整过程清洁的燃料天然气和弛放气燃烧,实现了煤和天然气的综合互补利用;将甲醇生产系统与发电系统有机整合,实现了化工系统弛放气的梯级利用同时,对甲醇生产系统余热进行了更加有效的利用。研究表明生产相同量的甲醇和电,多功能系统比参比系统少消耗 20％的天然气。本文工作为煤和天然气综合高效利用提供了新途径．     

煤与天然气适度转化的甲醇-动力联产系统

本文开拓性地提出了一个新型煤和天然气综合利用、甲醇和电力联产的能源动力系统。新系统采用了燃料化学能适度转化的方法,煤先和纯氧与蒸汽发生部分气化反应,适度转化成合成气和半焦,碳转化率约为50%;半焦在天然气/水蒸气重整反应器中燃烧,为重整反应提供反应热;将甲醇生产系统与联合循环发电系统有机整合,来自煤和天然气的合成气先用于甲醇生产,未反应合成气用作发电燃料。研究表明在相同产出条件下,多功能系统比分产系统少消耗10%左右的化石燃料。本文工作为煤和天然气综合高效利用提供了新途径。     

NIT增压流化床燃烧(PFBC)试验研究

增压流化床燃烧(PFBC)技术是实现燃煤联合循环发电的主要技术途径之一.本文叙述了NIT增压流化床燃烧装置和它的启动运行,以及试验研究的初步结果.在燃用高灰煤时,燃烧效率达98％,燃气通过高温除尘系统后含尘量为189毫克/标米~3,颗粒平均粒度2.5—3.0微米,其中大于12微米的不超过3％.     

磁流体发电──它的物理原理及研究进展

磁流体发电是一种新型的发电方式,它具有高效率、低污染等优点.由于它是将热能直接转换为电能,再加上充分利用热能的措施,因而可以大大提高效率,从而大量地节省煤、石油等初级能源的消耗,并且废热少,热污染少,甚至可以完全消除化学污染.同时,由于它能快速启动,故在国防上有重要意义. 磁流体发电是一项涉及许多近代学科和技术(如等离子体物理、磁流体力学、高温热物理、高温材料和技术、超导技术等)的大型综合性课题.它的基本原理,同普通发电机一样,是法拉第电磁感应定律.对其物理原理的阐述,主要围绕磁流体发电机主体并从电、磁、导体及其运…     

基于甲烷燃烧的热电转换特性实验研究

本文介绍了基于温差热电转换原理的小型燃烧温差热电转换系统,并通过实验研究了小型甲烷燃烧器的性能特点,并对影响温差发电系统发电性能的因素进行了研究分析.实验表明:小型燃烧器工作稳定可靠,可燃流量范围和着火当量比范围较宽;负载电阻、当量比、输入能量(燃料流量)以及外界换热条件都会对系统的功率输出和效率产生明显的影响.实验中获得了最高569 mW的功率输出和0.55%的系统发电效率.     

一类煤与天然气互补利用的新型发电系统

提出一种新型发电系统,通过煤和天然气的互补利用来减少能量转化过程的不可逆损失。煤气化炉采用空气和水蒸气做氧化剂,碳转化率约为60%,未转化部分形成半焦,半焦燃烧释放的热量驱动天然气重整反应,制取合成气。煤部分气化所得气化煤气和半焦燃烧驱动天然气重整所得合成气混合,作为联合循环的燃料。结果显示,新系统的热效率为51.5%,效率为50.3%,天然气折合发电效率为61%。新系统为高效合理利用煤和天然气提供了一种新途径。     

纤维素、木质素对生物质与煤混烧特性的影响

利用热重红外分析仪着重分析了生物质中纤维素和木质素含量对混合热解及混烧特性的影响.生物质与煤的混合热解相比于纯煤的单一热解失重明显较大较快,并且纤维素含量越高,混合燃料失重越大;木质素含量较高,则混合燃料失重较慢.当燃烧温度为300～400℃之间时,混合燃料中纤维素含量越高,质量下降幅度越大;当燃烧温度为500～700℃之间时,混合燃料中则是木质素含量越高,质量下降幅度越大.     

塔式光煤互补系统变工况性能研究

为了节约能源和保护环境,太阳能辅助燃煤发电系统得以迅速发展.本文针对敦煌地区660 MW燃煤机组提出了一种塔式太阳能与常规燃煤电厂集成方案.基于仿真平台TRNSYS,建立了光煤互补系统模型。依据TRNSYS软件里的气象数据库,在煤炭节省型运行模式下,对互补系统在不同的辐照强度以及不同工况下进行了模拟分析,从而得到了典型日和典型年的热力性能,揭示了光煤互补系统的热力特性.结果表明,本文中的互补系统年光电转换效率为15.36%,相对于现有单一的太阳能热发电技术,由于光煤互补更加节约成本,因此具有一定的优势。本文研究结果为改造现有燃煤电站提供了新的途径和理论指导.     

煤炭超临界水气化制氢发电多联产技术

<正>1技术简介我国以煤为主的能源结构短期内不会改变,现有燃煤发电技术主要利用煤炭在空气中的燃烧放热,将煤炭化学能转化为热能加热水-蒸汽用于做功发电;常规煤气化技术主要利用煤炭在空气中的部分氧化-气化反应制取合成气。上述两类转化利用过程中煤的能量品质损耗大,且不可避免地生成大量SO_x、NO_x、固体颗粒物、重金属污染物及低浓度温室气体等,减排成本高,急需研发一种全新的煤     

低CO2排放的太阳能/甲醇互补系统热力经济性分析

基于品位匹配和多能源综合梯级利用的原则,本文提出了低CO₂排放的太阳能与化石能源互补发电系统LESOLCC,并对其进行了热力经济性能分析。所提系统以甲醇为燃料,中低温太阳能首先提供甲醇重整反应的反应热,从而转化为富氢合成气的化学能,实现品位提升;其次通过燃烧前对CO₂的捕集,实现燃料的清洁燃烧,最终在高效联合循环中实现其热功转换。结果表明:基本工况下,系统当量效率达到55.1%,比投资为833$/kW,发电成本为0.124$/kWh,回收期17年;与相同化石燃料输入及CO₂捕集水平的尾气捕集CO₂的常规燃气-蒸汽联合循环（CC-Post）相比,发电成本下降了10.1%,充分显示其优越性。     

660MW光煤互补系统动态特性仿真研究

光煤互补发电是一种将太阳能集热系统与燃煤发电系统在热力过程中耦合的发电方式,是应对能源结构多元化转型、节能减排的有效方案,降低光热投资的同时减小了燃煤电站煤耗。本文研究了槽式太阳能集热系统与燃煤机组高压加热器并联的互补系统的动态特性,获得了光照阶跃扰动和光煤流量分配比阶跃扰动下互补系统的动态特性。结果表明,互补系统功率随光照强度阶跃增加而增加,随光煤流量分配比阶跃降低先减小后略增大至稳态值,且功率的变化量和响应时间随并联级数增加而增加。     

基于热经济学的O2/CO2循环燃烧系统和MEA吸附系统的技术-经济评价

化石燃料(特别是煤炭)燃烧所产生的CO2已经越来越受到关注,O2/CO2循环燃烧方式和MEA(mono ethanol amine,单乙醇胺)吸附系统是两种重要的具有CO2减排特征的能量转换系统.本文以某电厂300 MW燃煤机组为基础,以过程仿真技术为平台,利用热经济学成本分析的方法对该机组的两种CO2减排方式(O2/CO2循环燃烧方式和MEA吸附方式)进行了技术-经济评价,并比较它们的经济性能.系统评价指标选定为系统的发电成本(cost of electricity)和CO2减排成本(CO2 avoidance costs).分析结果显示:无论是哪一个指标,O2/CO2循环燃烧系统都要比MEA吸附系统小一些,O2/CO2循环燃烧系统更经济、更可取.     

火力发电厂生产过程的简单介绍

火力发电厂是燃烧燃料来发出电能的工厂。所用燃料有煤、油、木柴、气体燃料等。火电厂的生产过程,实质上是能量转变的过程。使用蒸汽的发电厂,有三个主要部分:锅炉、汽轮机和凝汽器、发电机。在锅炉内燃烧燃料,把燃料的化学能释放出来,使锅炉的水变成蒸汽。蒸汽带着热能,经过主蒸汽管通到汔轮机,在机内经过若干喷嘴和好几道汽叶,使蒸汽     

出口几何结构对循环流化床锅炉性能影响的试验研究

1前言 循环流化床燃烧技术作为高效清洁燃煤技术,由于其能燃用各种劣质燃料而得到迅速发展,并在锅炉上得以广泛应用.