再燃降低NO_x排放及煤粉燃尽特性研究

以包含两种低挥发份贫煤在内的四种煤作为主燃料,在一维炉和一台93 kW卧式单角炉上对气体燃料再燃过程及煤粉和再燃燃料的燃尽特性进行了详细实验研究,同时对炉膛内NO_x浓度分布等进行了测量和分析.实验发现,再燃过程除了要采用合适再燃区停留时间外,气体再燃燃料还应选择在炉膛内NO_x浓度较大区域内喷入,以提高再燃脱硝效率.实验结果表明,即使采用低挥发份煤作为主燃料,当再燃区停留时间达到约0.7～0.9 s,气体再燃燃料比例达到10%～15%时,气体燃料再燃过程就能在保证煤粉颗粒燃尽率不明显降低前提下,获得50%以上的再燃脱硝效率.     

生物质再燃/高级再燃脱硝的实验研究

以稻壳、木屑、生物质炭和生物质成型燃料4种生物质为对象,利用携带流反应装置,研究了生物质种类、反应温度(T_2)、化学计量比(S_(R2))、氨氮摩尔比(n_(SR))和添加剂等对生物质再燃/高级再燃脱硝效果的影响.结果表明:在T_2=850~1150℃范围内,随着反应温度的升高,生物质再燃脱硝效率不断上升,而高级再燃脱硝效率则呈现先上升后降低的趋势.在n_(SR)=0~1.5条件下,生物质高级再燃脱硝效率随着n_(SR)增加逐渐增加,当n_(SR)1.5时脱硝效率逐渐趋于稳定.在S_(R2)=0~1.0条件下,生物质再燃脱硝效率随着S_(R2)的增加逐渐降低,而生物质高级再燃脱硝效率呈现先增加后稍有降低的趋势.添加剂对再燃/高级脱硝均有一定的促进作用,其中Fe_2O_3促进作用最为显著。     

超细煤粉分级燃烧中NOx还原规律的研究

煤粉再燃技术脱氮效率高而运行费用低,是最行之有效的低NOx燃烧技术之一.通过模拟计算与试验方法,对一维热态煤粉炉内超细煤粉分级燃烧NOx的还原规律进行了研究.研究结果表明再燃燃料越细,对NOx的还原作用越强,最佳再燃燃料粒度为20μm;在相同NOx还原率的情况下,随着再燃燃料粒度的减小,需要的再燃燃料比例减小,再燃区停留时间缩短.以超细煤粉作为再燃燃料不仅使燃烧效率提高,而且对NOx的还原效率也相应提高,达70%左右.     

O_2/CO_2气氛下CH_4再燃还原NO的实验研究

在自行设计的实验装置上研究了CH4再燃还原NO的特性。研究结果表明,最佳再燃温度约为1000℃,再燃区最佳停留时间在0.4～0.6 s之间,随着平衡比的增大脱硝率最高可达90%以上,烟气中NO浓度越大再燃脱硝率越高,而SO_2存在对NO的还原有不利影响。总体表明,相同条件下O_2/CO_2气氛比常规空气气氛更有利于再燃脱硝。     

煤粉再燃脱硝效率与着火状态之间的关系

在一维炉上采用煤粉作为再燃燃料进行了脱硝的实验研究,发现脱硝效率随再燃区氧浓度的增大呈现非单调的变化规律.采用煤粉气流均相着火模型和炭粒非均相热力着火模型对煤粉再燃脱硝效率与其着火状态的相互作用进行了研究.煤粉均相着火之前,脱硝效率随氧浓度的增加而上升,均相着火之后,脱硝效率明显下降并逐渐达到一个谷点.氧浓度进一步增大时,煤粉发生非均相着火,颗粒温度升高,异相脱硝效率升高,它的作用开始占优,总体脱硝效率再次上升.     

煤和煤焦还原NO的实验研究

本文报告了在 ＮＯ初始浓度为 １０００ × １０－６、不同的反应区温度和化学当量比的条件下,不同煤粉及其煤焦对ＮＯ还原的实验结果．实验结果表明,ＮＯ的还原率不仅取决于反应区的化学当量比和反应温度,而且更重要的是取决于再燃燃料的性质、以及再燃燃料中金属氧化物的含量。煤粉作为再燃燃料还原ＮＯ时,煤焦的异相机理起主要作用。     

基于水泥/CaO修饰铁矿石载氧体的煤化学链燃烧试验

煤化学链燃烧是一种基于CO_2零排放的新型燃烧方式。对铁矿石加以水泥/CaO修饰,在串行流化床上进行煤化学链燃烧试验,考察了修饰后的载氧体对煤转化特性及含N气体排放的影响。结果表明:相比于铁矿石载氧体工况,采用修饰铁矿石能够促进煤及煤气化产物在燃料反应器中的转化,从而提高CO_2捕集效率并降低额外耗氧率;采用修饰铁矿石减弱了燃料反应器中的还原性气氛,燃料反应器中的NO析出增加,而空气反应器中的NO析出减少。     

煤粉再燃对600 MW锅炉NOx排放的影响

在国内某台燃用褐煤的600 MW机组锅炉上进行了煤粉再燃技术示范并进行了工业试验.机组在600 MW负荷下运行时,NOx排放可控制在274 mg/m3(烟气中氧量折算到6%,下同)的水平,比改造前下降了65.36%,同时燃烧效率没有降低.进行了常规通风、空气分级和煤粉再燃三个工况下的试验,结果表明,煤粉再燃对NOx的控制效果最好,其次为空气分级.再燃煤粉比例对NOx排放也有明显的影响,在试验条件下,随着再燃燃料比例的增加,NOx排放呈降低趋势.     

CaO表面CO对NO还原作用的实验与模型研究

循环流化床炉内石灰石脱硫对NOx排放产生影响,包括对挥发分氮氧化的催化作用以及对CO-NO还原的催化作用。利用固定床反应器对不同条件下CaO颗粒表面NO+CO的催化反应特性进行了探究。实验表明,无氧条件下,CaO能够显著催化CO还原NO,NO转化率与反应温度和CO浓度正相关,与NO浓度负相关.基于Langmuir-Hinshelwood机理建立了CaO催化NO+CO反应动力学模型,模型考虑了颗粒内、外扩散的影响.该模型适用于氧气浓度很低、CO浓度较高条件下。而在有氧气氛中,该反应受到明显抑制,且O2浓度越高,抑制作用越明显;当CaO周围氧气浓度远大于CO时,可忽略CaO对NO的催化还原作用。     

生物制气-柴油双燃料发动机燃烧特性研究

各种农林废弃的生物质,经气化炉热解气化产生可燃生物制气,作为柴油为引燃燃料的双燃料发动机主要燃料,测量该发动机及柴油机在运转范围内的燃烧过程,并分析燃烧始点、最高燃烧压力及相位的变化规律。双燃料发动机与燃用纯柴油时的发动机相比,燃烧始点较迟,在低速大负荷时比柴油机气缸最高燃烧压力及最大压力升高率要大,在其余工况比柴油机要低。     

循环流化床上部空间燃料燃烧份额和传热

一、引言 循环流化床锅炉,作为第二代流化床燃煤热力装置,得到了国内外能源科学技术界的重视.这种装置的主要特点是:在高效率气-固分离和高倍率固体物料循环的条件下,燃烧与脱硫以及传热过程在整个燃烧室空间(炉瞠)内进行.这与传统的鼓泡流化床装置有显著的不同.探索这种装置在各种可能工况下,炉膛上部燃料的燃烧份额和炉内烟气对炉壁的传热率,以及与当地固体颗粒浓度之间的关系,对于设计和开发工业用循环流化床     

甲烷再燃还原NO过程中SO2的交互作用

综合Leeds机理,采用Chemkin程序的PFR模块,以Glarborg实验中的柱塞流反应器作为模拟对象,研究了甲烷再燃还原NO过程中SO2交互作用的影响.利用该模型计算甲烷再燃还原NO的结果与Glarborg的实验结果吻合;存在最佳空气过量系数0.8时甲烷再燃还原NO效率最高.进一步分析SO2对再燃还原NO影响的结...     

不同压力下对冲扩散火焰燃料型NO生成特性

采用NH3模拟燃料氮,数值预测了Ar稀释的CH_4/空气对冲扩散火焰在不同压力下NO的生成,并讨论了燃料型NO生成量的影响因素。结果表明:随着燃料氮含量的增加,燃料型NO反应路径逐渐成为NO生成的主要路径。其生成量随着压力的增加而减少。燃料中CH_4含量和气流出口速度对燃料型NO均有一定影响。CH基团同时参与NO的生成与还原反应,在本文工况下对NO还原反应影响更大,随着燃料中CH_4含量的增加,NO峰值会略有减小。气体出口速度增加,高温区变小,反应物在高温区的停留时间变短,对NO还原反应影响强于NO生成反应,因此随着出口速度增加,NO峰值略有增加。     

煤热解挥发分还原NO的反应过程分析

采用详细的化学反应动力学机理对烟煤快速热解挥发分气体还原NO过程进行了数值模拟.根据实际反应条件确定模拟条件为0.1 MPa,1273～1573 K,煤质为准格尔烟煤。首先应用FG-DVC模型模拟得到了热解条件下的气体成分和含量,然后将该气体作为再燃燃料,选取化学当量比为0.6、1.0和1.2进行还原NO的计算.通过敏感性分析和生成速率分析,发现了控制NO生成和还原的关键步骤.只有CH_3、N_2O、NH_i、HCN和H_2CN才可以将NO还原成N_2。     

分级燃烧时NO_x排放特性的数值研究

1前言NOx是NO煤粉燃烧产生的主要污染物之一，对大气环境的危害十分严重。目前，在降低NO。排放方面，可发展的主要技术有分级燃烧（包括空气分级和燃料分级）、喷氨脱硝、烟气再循环法等。其中，分级燃烧是通过调整燃烧工况来达到低NO。生成量的一种炉内控制技术，一般只需改进燃烧器即可达到，宜优先发展。目前，很多学者在特定的实验条件下对分级燃烧进行了不同角度、不同侧重点的研究，但由于污染物生成机理的复杂性以及燃烧过程化学反应的快速性，对NOx生成的实验研究具有一定的局限性。因此，本文从化学反应动力学的角度，对分级…     

垃圾焚烧炉氯源对氯化氢和二噁英排放的影响

本文研究了150 t/d垃圾与煤混烧流化床锅炉在不同含氯水平和添加钙基脱硫时氯化氢和二噁英的排放特性。实验结果表明烟气中的氯化氢和二噁英浓度随燃料中垃圾比例的增加而上升,在含氯量一定的情况下,炉内燃烧状况决定了二噁英的生成量,烟气中的二噁英随燃料中含氯量的增加而增加,飞灰中的二噁英则随燃烧状况的改善而增加。钙基的加入可以有效降低氯化氢和二噁英的排放。在我国目前的垃圾组分条件下,全煤工况和垃圾与煤混烧工况的二噁英排放量很低。     

层流火焰下氨/甲醇裂解气燃烧与NOx生成分析

为提高氨燃料火焰传播速度,本文研究了氨中掺混甲醇裂解气混合燃料的燃烧与排放特性。结果表明：加入甲醇裂解气后层流燃烧速度明显提高,裂解气添加的化学效应对火焰传播的贡献最大,热效应较弱。NO生成量随着裂解率的提高上升,随着甲醇比例的增加先上升后下降。同位素标记法表明热力型NO占比较少,甲醇比例与裂解率越高,热力型NO越多。综合分析表明贫燃工况下氨与高比例甲醇部分裂解混合燃料提高燃烧速度的同时也可以降低NO的排放。     

燃料型NO生成的实验研究

在二维平面射流中进行了燃料型NO的实验研究,采用在甲烷中加入NH_3的方法来模拟燃料氮。实验结果表明:实验过程中生成的NO主要是燃料型NO,热力型NO和快速型NO占排放的总NO的比例很小,同时随着NH_3的增加,NO迅速增加,并且NO浓度沿轴向呈双峰分布。     

二甲醚燃料微动力装置内HCCI试验研究

二甲醚(DME)是一种能从煤、天然气和生物质中制取的燃料,能够实现发动机超低排放。本文以二甲醚为燃料,改变压缩比,对微型HCCI自由活塞式动力装置进行了单次冲击的可视化试验,采用高速数码相机拍摄燃烧过程,且首次开发了微燃烧室内部压力测试及分析系统。通过可视化试验研究,得出了压缩比等关键参数对微动力装置内燃烧特性的影响规律,获得了本文工况下微动力装置压缩着火的临界状态条件,并且通过燃烧压力测试及分析系统首次得到了微燃烧室内部燃烧压力曲线。本文试验研究结果为揭示微动力装置微压缩燃烧规律,以及为微动力系统的设计提供了一定的理论依据。     

炭黑非催化还原NO的实验研究

在石英管式炉固定床反应器上研究了程序升温条件下炭黑与NO反应的规律。实验表明:天然气炭黑比其它炭黑具有更高的脱除率、最低的起始反应温度;炭黑的起始反应温度随着NO反应气浓度增大而升高;升温速率越大,NO 的脱除率越大,起始反应温度越低;炭黑质量浓度越大,NO的脱除率越大,起始反应温度越低;反应气中氧存在可以降低炭黑-NO起始反应温度。