影响燃煤还原气体生成特性的因素

利用傅里叶红外气体分析设备,在自制的固定床反应器上对能够显著影响再燃煤还原气体生成特性的因素进行了实验研究.结果表明,神木煤在N2和CO2气氛下受热生成的还原气体主要有CO、CH4和HCN4·CO2气氛有利于原料煤中的C更多地转化为CO,CH4在N2和CO2气氛下的生成特性及产率相近.O2对神木煤的CO、CH4及HCN的生成特性影响很大,氧的存在降低了CO开始形成的温度及产率,也降低了CH4的生成温度和产率.O2使得HCN开始生成的温度大幅度降低,当w(O2)为6%时HCN的产率明显增加,同时O2的存在还增加了NO的产率.无论是在N2气氛还是在CO2气氛下,快速升温时CH4的产率均高于程序升温时的值,但CO的产率均小于程序升温时的值.升温速率对HCN的影响与煤种有关,除TC煤外,快速升温时HCN的产率均比程序升温时低.     

灰化方式和温度对新疆高碱煤灰理化特性的影响

为研究灰化方式和温度对新疆高碱煤灰理化特性的影响,对新疆准东煤分别利用等离子低温灰化方式和传统缓慢制灰方式制灰,使用X射线荧光光谱仪、电子扫描显微镜与能谱分析、X射线衍射仪等手段分析研究了灰样的微观形貌、组分和灰中矿物质的演变规律。实验结果表明:灰化方式不同时灰中元素含量和矿物质种类有较大差异,等离子低温灰中矿物质种类较多,不同煤种低温灰中钠的赋存形态存在差异;灰化温度升高,钠和氯元素相对含量减少,释放速率主要与钠和氯赋存的矿物质种类有关;随温度升高灰中矿物质主要变化是CaCO_3的分解和CaSO_4的生成,天池灰中Na_2SO_4特征峰在815℃消失,一部分钠以硫酸盐的形式释放到烟气中,而另一部分生成新的含钠组分;对于准东煤这种高碱金属燃料,现有国标缓慢灰化法制灰会造成灰中碱金属的大量释放及矿物质种类发生变化。为确保碱金属测量的准确性,建议在采取常规制灰方式的同时采用等离子低温灰化方法进行对比研究。     

NaCl对燃煤污染物排放的影响研究

为了掌握与垃圾混合燃料时,垃圾中的氯化物对燃煤污染物排放特性的影响规律,用热分析仪及烟气分析仪实验研究了添加ＮａＣｌ前后煤的燃烧排放特性。实验结果表明,ＮａＣｌ的存在延长了ＳＯ２在煤样中的停留时间,抑制了ＳＯ２的排放,有利于在煤燃烧过程中进行了ＳＯ２的脱除。     

再燃煤粉的NO还原特性研究

实验研究了原煤、煤焦以及煤在不同气氛下受热得到的气体产物对NO的还原特性。结果表明,原煤的NO还原能力不仅与其挥发分含量有关,还与煤中的矿物质有关;制焦气氛中的O2能改变煤焦对NO的还原能力,其改变与煤种有关。高挥发分煤所释放的挥发性产物对NO的还原率也高, 但Tongchuan(TC)煤除外。TC煤的挥发分含量不高,但由TC煤得到的挥发物对NO的还原率与高挥发分的Sanxie(SX)和Shenmu(SM)煤释放的挥发物相当。煤在N2环境下所释放的气体产物对NO的还原能力比CO2气氛下释放的气体产物对NO的还原能力强,但TC煤除外。同样,制气气氛中的氧对燃煤挥发物的NO还原能力的影响也很大,这种影响与煤种有关。     

沙粒的松弛过程

为了深入了解非稳态下沙粒的运动规律，对风洞中沙粒的加速运动过程进行了跟踪拍照，通过改变沙粒的粒径以及风速，系统地研究了沙粒的松弛过程．实验结果表明：在沙粒松弛初始阶段，沙粒的实际运动速度与球形粒子的理论计算值存在较大差异；Basset力对松弛过程无显著影响．将衡量沙粒跟随流体运动能力的斯托克斯数St引入到沙粒运动中，使其成为判断沙粒运动形式的一个判断标准．     

半焦富氧燃烧扩散效应研究

为探究富氧燃烧条件下半焦的燃烧特性,研究扩散效应对实验中半焦燃烧的影响,采用热重分析法探讨了扩散对半焦富氧燃烧特性的影响和相应的动力学分析,并对反应中的氧气扩散速率建立数学模型以进行分析。采用改变气氛、坩埚高度、坩埚直径和半焦质量的方法,研究了不同内外扩散速率条件下的半焦燃烧特性。热重实验结果表明:减小燃烧反应中的外扩散行程、增大半焦表面与氧气接触面积、减小半焦床层厚度、提高反应气氛氧含量,都能使扩散阻力减小,氧气扩散速率提高,燃尽温度降低,平均反应速率增大,燃烧特性指数提升,表观活化能增加,燃烧特性变好。实验结果可为半焦富氧燃烧利用和扩散效应的研究提供理论参考。     

几种含铁化合物对煤燃烧特性的影响

利用热重－差热－热重微分仪实验研究了几种含铁化合物,如ＦｅＣｌ３、ＦｅＣｌ２和Ｆｅ２Ｏ３等对煤燃烧特性的影响。结果表明,含铁化合物能够发迹煤的燃烧特性,不同种类的含铁化合物对煤燃烧特性的影响不同。ＦｅＣｌ３和ＦｅＣｌ２能够提高煤燃烧过程低温段的燃烧反应速率,其机理是ＦｅＣｌ３和ＦｅＣｌ２起催化剂的作用,改变了燃烧过程化学反应的动力学参数,从而加快了煤的燃烧速率。ＦｅＣｌ３和ＦｅＣｌ２的催化能力随其     

西安城郊表层黄土的粒度组成及其形态特征

目的 对西安地区表层黄土的粒度组成与形态特征进行分析，研究其与沙尘暴发生时沙尘颗粒的来源、起动机理与迁徙过程之间的关系。方法 采用筛分析法和密度计法，对西安城郊表层黄土土样进行了粒度组成分析，同时利用扫描电镜对颗粒的赋存形态加以考察。结果 西安城郊表层黄土属级配良好土，土壤颗粒组成主要以细沙和粗粉沙为主，沙粒尤其是粗沙粒的含量较表层以下的正常黄土偏大；土壤粒度分布曲线具有典型黄土粒度分布的双峰式特征。结论 西安地区发生的沙尘天气，与地表黄土组成有着密切的关系。     

燃煤链条炉掺烧半焦NOx生成特性及配风优化数值模拟研究

针对煤炭分级分质转换过程中产生的过剩副产品热解半焦，为更加高效清洁的利用煤炭资源，本文提出在链条炉中掺烧热解半焦。使用Fluent软件对链条炉中烟煤与半焦的掺烧工况进行了数值模拟，研究了炉膛内流场、温度场和组分场的变化规律以及配风优化的影响，探讨了掺烧过程中NO_x的生成特性以及配风优化对炉内燃烧性能的影响。结果表明，提高半焦的掺混比例，炉膛中NO的体积分数升高，炉膛出口平均烟温降低。推迟配风有助于炉内形成贫氧程度更深的局部还原性区域，从而抑制NO_x原始生成，减少炉膛NO_x最终排放。层燃室燃复合燃烧时，烟煤在炉排上燃烧的同时将半焦粉末喷入炉膛，半焦比例每增加5%,炉膛出口平均温度约增加30℃;半焦粉末在炉中喉口位置喷入时，炉膛出口烟温最高。本文的研究结果能够为链条炉高效低污染掺烧利用热解半焦等低挥发分煤基固体燃料，提供一定的理论依据和科学指导。     

300MW一次再热亚临界燃煤发电站系统改进研究

在传统300MW一次再热亚临界燃煤发电站的空气预热器中,烟气与空气的换热温差大,导致了较大的损失,并且硫酸蒸汽易在冷端凝结使受热面产生低温腐蚀和堵灰的问题。此外,在回热系统中,汽轮机的抽汽与凝结水在换热时,回热加热器热端处的传热温差大,抽汽的过热度难以利用。针对传统电站的上述不足,提出了一种新型电站设计方案,并对其进行了热力学分析和技术经济性分析。在改进电站中,烟气凝结水预热器(flue gas-condensate preheater,FGCP)替换了传统电站中的空气预热器,省煤器后的烟气全部被用来加热部分凝结水,空气和其余凝结水则由汽轮机的抽汽进行加热,同时,增加1股高压抽汽用于保证热空气达到设计的温度要求。研究结果表明:保持FGCP中凝结水和烟气的热容流率相等,可以消除常规电站内空气预热器中的温差夹点,锅炉排烟温度降至103℃而不会产生低温腐蚀和堵灰;将空气加热器与回热加热器串联布置,优先利用了抽汽的过热热来加热空气,减小了蒸汽和凝结水的传热温差;改进电站的发电效率和净发电效率分别达到了45.34%和44.20%,相较常规电站分别提高了1.2和1.0个百分点;改进电站的动态投资回收期约为4.27a,具有可行性。