循环床锅炉热态颗粒质量流率测量装置

本文提出一种实用新颖的完全风冷式颗粒质量流率热态测量装置。它在结构上采用了变管径措施，以提高取样烟气在取样管内的流速，减少颗粒在管内的沉积。在方法上采用了风冷却，以避免常规的水冷取样探头造成的冷却过度而使烟气中水蒸气发生凝结，引起颗粒在取样管内吸附。用该装置对国产 ７５ｔ／ｈ循环流化床锅炉稀相区进行了测试，结果合理准确，显示出比常规水冷取样探头的优越性。     

振动流化床冷渣器试验研究

本文提出了冷却高温炉渣的振动流化床技术，研制了集连续可控排放和冷却于一体的新型冷渣器工业装置．采用物理性质相异法较系统地研究了冷渣器内宽筛分物料的停留时间分布．对气固两相流的空气动力学特性和热态运行工况进行了试验研究和理论分析．结果表明，在风渣比为1．5～2．5Nm3／kg时，冷渣器的热回收率达到85％以上．     

生物质焦的表征及其吸附烟气中汞的研究

选用四种生物质即稻杆(RS)、稻壳(RH)、松木屑(WC)和棉花杆(CS)制备了生物质焦,利用N₂吸附/脱附和傅里叶变换红外光谱(FT-IR)仪,对制备的生物质焦的孔隙结构和表面化学性质进行了表征,分析生物质种类和制焦条件对生物质焦性质的影响。在固定床汞吸附实验台上研究了生物质焦的脱汞性能。结果表明,随着热解温度的升高,生物质焦的比表面积、微孔容积、分形维数等参数有先增大后减小的趋势。WC600、RS600、RH600均有较好的孔结构特性;热解温度升高,生物质焦表面官能团的数量和种类随之减少。不同生物质制备的焦样表面官能团的数量和种类差异较大。其中,RH600和RS600的表面官能团的种类比较丰富,而且含量相对较多。但WC600和CS600表面的官能团种类和数量都很少。生物质焦的单位汞吸附容量与其分形维数以及微孔容积之间并非简单的依附关系,其吸附能力还受含氧官能团等其他因素的影响。     

两种煤在热解过程中汞的析出和形态分布实验研究

在程序升温热解反应系统上,研究了大同煤和宝日希勒煤在N2气氛下热解过程中汞析出及形态分布规律。实验结果表明,温度是影响煤热解过程中汞释放的主要因素。煤中汞释放率随着温度的升高而明显升高,当热解温度为600℃时,煤中汞已基本逸出,汞释放率在92%以上。元素汞(Hg0)是气态汞释放的主要形态,随着热解温度的升高,大同煤释放的元素汞在气态汞中的质量分数先增加后减小,而宝日希勒煤中元素汞的质量分数逐渐降低。随着停留时间的延长,煤中汞释放率和元素汞的质量分数都呈增加趋势,宝日希勒煤的增幅较大同煤更为显著。较高的加热速率促进了煤中汞的释放,同时也在一定程度上提高了氧化汞的质量分数,其中宝日希勒煤的氧化汞增幅明显大于大同煤,达19.5%。     

低温等离子循环再生MnxOy/Al2O3脱汞吸附剂实验研究

采用浸渍法制备Mn_xO_y/Al_2O_3脱汞吸附剂,并对制备的吸附剂进行热再生失活和低温等离子体再生的实验研究。利用XPS、SEM及BET等表征手段,对吸附剂的表面孔隙结构以及元素价态进行分析,研究Mn_xO_y/Al_2O_3的脱汞机理。结合Mars-Maessen反应机理,高价态Mn含量是影响脱汞效率的关键因素之一;吸附剂经过热再生后吸附剂表面高价态Mn相对含量减少,并且经过热再生后吸附剂表面出现烧结现象,吸附剂表面结构受到破坏;在低温等离子技术作用下能够产生强氧化性气氛,吸附剂表面上低价态Mn元素恢复到高价态使已失活吸附剂重新恢复活性,但对吸附剂表面微观结构有破坏作用;同时探究了再生时间、再生功率和再生次等因素对于Mn_xO_y/Al_2O_3脱汞吸附剂再生后脱汞性能的影响。     

410t/h煤粉锅炉的汞排放及其NID系统除汞特性研究

对配备有NID系统的410t/h燃煤电站锅炉的煤、底渣、飞灰进行取样,测定了样品中汞的含量。采用Ontario Hydro方法测定了NID前和ESP后烟气中汞的形态。实验结果表明,汞主要以飞灰形式排放,占总汞量的90%,烟气汞占10%。NID前和ESP后的烟气中,汞的浓度分别为21.3μg/m3~22.4μg/m3和1.93μg/m3~3.67μg/m3,说明该NID系统对烟气中汞具有相当高的脱除效率,达到83.6%~90.9%。对汞的化学形态研究表明,NID前烟气汞主要以Hg2+形式存在,占气态汞量的67%;ESP后烟气中Hg2+占气态汞量的71.8%~85.1%,Hg0的含量为零,说明烟气中Hg0在NID系统中经历一系列的氧化还原反应后,被氧化成Hg2+并吸附脱除。     

Co掺杂铁基氧化物吸附剂燃煤烟气脱汞实验研究

使用柠檬酸法制备了Co掺杂的铁基氧化物(FeCo)吸附剂,通过固定床脱汞实验装置系统考察了FeCo吸附剂的脱汞性能,并利用比表面积(BET)、X射线衍射(XRD)、H_2-程序升温还原(H_2-TPR)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、X射线光电子能谱(XPS)等表征手段分析吸附剂的物理化学特性。结果表明,α-Fe_2O_3中掺入Co后,比表面积、孔结构特性均得到改善,且氧化还原性能也相应提升;FeCo吸附剂在200-250℃获得最高约97%的脱汞效率;烟气中O_2和NO的存在有助于FeCo吸附剂对Hg~0的脱除,而SO_2和H_2O则抑制FeCo吸附剂对Hg~0的脱除,同时NO能削弱SO_2对FeCo脱汞的抑制作用。在脱汞过程中,FeCo吸附剂表面的活性组分Fe~(3+)、Co~(3+)和O~*均消耗,参与了Hg~0氧化反应,且吸附剂表面生成了HgO。在含SO_2气氛中进行脱汞反应后,FeCo吸附剂表面发生硫酸盐化,从而削弱了吸附剂的脱汞性能,汞在吸附剂表面以HgO和HgSO_4形式存在。     

溴素改性活性炭汞吸附特性研究

在固定床实验台上进行了1%NH_4Br改性活性炭汞吸附实验。利用吸附动力学模型从动力学角度探讨了汞吸附速率控制步,汞吸附活化能与初始汞吸附速率。结果表明:150℃时,1%NH_4Br改性活性炭脱汞能力显著增强,其原因是改性后活性炭表面活性位点(Br)明显增加,强化了化学吸附作用。但低温时,化学吸附增强作用不明显。汞在改性活性炭表面的吸附活化能为29.69 kJ/mol,说明吸附以物理吸附为主,化学吸附为辅。改性活性炭的初始汞吸附速率随温度增加而增加。活性位吸附是汞吸附速率控制步,外部传质控制也影响整个汞吸附过程,吸附遵循Langmuir吸附等温方程。     

V型布风板流化床煤气化试验研究及工业应用

在一沸腾段内径为６００ ｍｍ的Ｖ型布风板流化床煤气发生炉内对低热值动力烟煤的气化过程进行了系统的试验研究。测量了煤气发生炉内炉膛温度沿高度的分布。研究了气化温度和煤气组分随给煤量、流化风量、中心喷动风量和水蒸气喷入量的变化规律。得到了以空气和水蒸气作为气化剂的煤气发生炉的气化适宜床温在９４０～９８０℃,合理的给煤量和总空气量之比在 ０．７～０．８ｋｇ／Ｎｍ３之间。研究结果对Ｖ型布风板流化床煤气发生炉的运行和放大设计、改造现有燃煤设备并降低对环境的污染具有指导意义。