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。     

通风瓦斯处理系统燃烧特性研究

本文设计了一种催化燃烧系统,利用天然气和空气来模拟通风瓦斯进行催化燃烧实验.实验结果证明,该系统能有效实现通风瓦斯浓度低至0.15%的稳定自持燃烧,几乎不生成NOx.循环周期、空速和气体浓度都是影响系统自持性和反应率的重要参数.通过合理的参数设计,能够在实现系统稳定运行的前提下,回收一定的热量.     

温度及水洗预处理对生物质氧气-水蒸气气化特性的影响

为研究气化温度和水洗预处理对玉米秸秆氧气-水蒸气气化特性的影响,借助扫描电镜(SEM)、傅里叶红外光谱仪(FTIR)、比表面积与孔隙度分析仪、气相色谱仪(GC)和气质联用仪(GC-MS)等表征不同工况下的气化产物。研究结果表明：在400℃和600℃下制得的焦油中2,3-二氢苯并呋喃的质量分数最高,在800℃和1 000℃下制得的焦油中苯酚的质量分数最高。从400℃到1 000℃,含氧官能团取代的芳香族化合物逐渐转变为多环芳烃,苯酚的质量分数从5.07%增加至17.37%,合成气中H₂和CO的体积分数升高,CH₄和CO₂的体积分数降低,热值和H₂与CO的物质的量比增加。水洗预处理降低了在800℃下由玉米秸秆气化所得合成气中H₂和CO的体积分数,其热值较水洗前降低了2.55%。水洗后制得的生物质焦比表面积、总孔体积和平均孔径均增大,促进了焦油的裂解反应,提高了CO₂和CH₄的产率。水洗促进了焦油中M1类化合物的形成,抑制了环烷烃、多环芳香...     

利用X射线光电子能谱确定煤及其残焦中硫的形态

利用X射线光电子能谱(XPS)技术分析了宜宾煤及其释放出挥发分后残焦中硫的形态,研究了煤中的硫在挥发分释放过程中的迁移规律.结果表明:XPS能够鉴别出宜宾煤中的硫;宜宾煤的S2p图谱有2个需要解叠的峰,分别位于163～164eV和169～171eV之间,这主要是由煤中的硫化铁和硫酸盐引起的;宜宾煤中含有硫砜,但不含亚砜.残焦的分析结果表明,在900℃加热条件下,宜宾煤在释放挥发分的同时,其中的部分燃料硫能够转化为硫酸盐和亚硫酸盐并被固定在残焦之中.在煤的挥发分释放过程中,也有部分燃料硫与挥发分一起释放出来,其份额与加热温度有关,随温度的升高而增加.     

煤燃烧过程中吡啶型氮迁徙规律的实验研究

为了解煤燃烧过程中NOx的生成机理,选用纯净杂环化合物吡啶作为煤中氮元素有机形态的模型化合物,对其热解及氧化规律进行实验研究.红外光谱仪分析结果表明:吡啶杂环在750℃时开始裂解;在850℃时腈类物质生成量最大;高温下含氮产物几乎全部以HCN的形式存在;N2O主要由腈类物质转化而成;从氧气的摩尔比等于6 0开始,随着氧气量的增加,N2O的生成量急剧增加.在缺氧状态下,高浓度CO造成的还原气氛使NOx生成受到很大程度的抑制.当温度高于850℃时,N2O向NO、NO2转化,当温度大于1000℃时,N2O全部转变为NO、NO2.NO、NO2主要由HCN裂解转化而成.     

非稳态导热问题分析解特征函数正交性的讨论

非稳态导热问题分析解是传热学中十分重要的内容之一,多数传热学教材对特征函数正交性的论述较为简略,影响了对求解过程的理解.本文以大平板非稳态导热问题分析解求解过程为例,重点讨论了特征函数正交性的含义、特征函数正交性的证明以及特征函数正交性的应用,给出了保持求解过程连贯、帮助学生理解的教学建议,为非稳态导热问题分析解及其数学解析过程的教学提供了参考.     

煤热解过程中含氮气相产物转化规律的实验研究

为了研究煤在热解过程中含氮气相产物的生成规律,在滴管炉反应系统中对四种原煤以及两种脱除矿物质煤样分别在500℃、700℃、900℃和1100℃进行了实验研究。结果表明,随着温度的升高,作为NO前驱物的HCN和NH3的收率随之增加,N2的收率也增加。煤种对含氮气相产物的生成规律也有着较大的影响,煤化程度比较低的煤在热解过程中,燃料氮向气相含氮产物的转化率较高;煤化程度比较高的煤转化率则偏低,大部分的氮缩聚在多环芳香结构中,成为焦炭氮。煤中的矿物质对燃料氮向N2的转化起到了促进作用,而对燃料氮向HCN和NH3的转化起到了抑制作用。