生物质与煤混合富氧燃烧过程中NO和N_2O的排放特性研究

为了研究燃烧气氛、进口氧气浓度、生物质掺混比、燃烧温度以及过量氧气系数对循环流化床(CFB)富氧燃烧过程中NO,N_2O排放特性以及燃料中N的转化特性的影响,以棉秆和大同烟煤为燃料,在50 k W循环流化床燃烧试验台上进行了空气气氛和O_2/CO_2气氛下的生物质与煤混合燃烧试验。试验结果表明:与空气气氛相比,O2/CO2气氛下,NO,N_2O的排放量和燃料中N的转化率均降低;随着进口氧气浓度和燃烧温度的升高,NO的排放量均升高,N_2O的排放量和燃料中N的转化率均降低;随着生物质掺混比的增大,NO的排放量和燃料中N的转化率降低,N_2O的排放量升高;NO,N_2O的排放量以及燃料中N的转化率均随过量氧气系数增大而升高。     

流态化燃烧NO、N2O和SO2同步排放试验研究

研究了热态流化床实验台中燃烧褐煤、烟煤和无烟煤时SO_2、NO和N_2O同步排放浓度随过量空气系数、燃烧温度和钙硫比的变化规律。试验中过量空气系数变化范围为0.8～1.8,燃烧温度变化范围为750～950℃,钙硫比变化范围为0～3。结果表明:过量空气系数增加时NO和N_2O的排放浓度增加,SO_2排放浓度先增加后降低;燃烧温度增加时NO排放浓度增加,N_2O排放浓度降低,SO_2的排放浓度增加;加入碳酸钙后NO排放量增加,N_2O和SO_2的排放量减少。加入碳酸钙后可以有效降低SO_2排放,同时会使NO排放增加、N_2O排放降低;烟煤、无烟煤和褐煤燃烧时NO、SO_2和N_2O随过量空气系数的变化规律存在差别。     

生物质气掺烧对煤污染物排放特性影响的Aspen Plus数值计算研究

为了分析生物质气与煤混合燃烧对锅炉燃烧产物的影响,基于Aspen Plus建立了生物质气化以及合成气与煤混合燃烧模型,对含水率为20%的松木气化的合成气与不同品质的煤种的混合燃烧过程以及污染物排放特性进行研究。改变生物质气的掺烧比例,随着输入锅炉空气流量的变化,确定出各种工况下的锅炉最高燃烧温度,得到对应燃烧温度下的NOx,SO2等污染物的排放值。结果表明,随着煤种质量的降低和掺烧比例的增加,煤与生物质气混烧后的最高燃烧温度均降低;无论是优质煤还是劣质煤,与生物质气掺烧后,均可以使污染物NOx,SO2随生物质气掺烧比例的增加而减少,即减排率随掺烧比例的增加而增加。     

藻类生物质与煤混烧过程氮硫污染物的排放与转化特性

为研究煤与藻类生物质混合燃烧过程中NO和SO_2的排放与转化特性,将华亭煤和马尾藻以不同掺混比进行混合燃烧实验。结果表明:将华亭煤和马尾藻混燃可有效降低典型污染物的排放;与纯华亭煤相比,添加25%马尾藻和50%马尾藻后NO转化率分别降低了4.37%和44.49%,SO_2转化率分别降低了32.16%和53.81%。     

市政污泥流化床掺烧生物质的NO与SO2排放特性研究

为了探究市政污泥燃烧过程中的气态污染物排放特性,在30 kW鼓泡流化床实验台上进行了市政污泥的燃烧实验,研究燃烧温度、二次风率、秸秆掺混比等参数对气态污染物排放特性的影响。结果表明：燃烧温度的升高会显著提高NO与SO₂的排放;提高二次风率使NO排放浓度减少,SO₂排放浓度增加;由于生物质中较低的N、S含量以及生物质与污泥燃烧的协同作用,污泥掺烧生物质能够有效地减少NO与SO₂的排放;秸秆占比由0提升至40%,NO由289 mg/m³下降至140 mg/m³,而SO₂排放浓度也从3 949 mg/m³下降至1 725 mg/m³;污泥掺烧秸秆时,NO与SO₂的整体排放特性与污泥单独焚烧相似,掺烧秸秆能够加快整体的燃烧速率,并加强燃烧气氛的氧化性,进而影响气态污染物的排放。     

富氧气氛下煤与生物质掺烧时砷的释放研究

利用化学试剂对富氧气氛下煤与生物质掺烧后的灰进行湿法消解,采用AFS-933原子荧光分度计对其中的砷含量进行了测量分析.结果表明:掺烧生物质后砷的释放受到一定的抑制,生物质掺烧比例越大,灰中砷元素的相对富集系数越大;随着燃烧温度的升高和O_2体积分数的增大,灰中砷的相对富集系数减小,有利于砷的释放;不同的生物质种类与不同煤种掺烧燃烧时,生物质种类对砷释放的抑制作用比煤种的影响明显.     

玉米秸秆与煤掺烧锅炉运行性能分析

基于ASPEN PLUS软件,对玉米秸秆与煤的掺烧过程进行建模与模拟,研究在不同的生物质掺混比例及含水率下,锅炉运行性能以及污染物排放的变化规律。结果表明:与单独燃烧煤粉相比,随着掺烧比例的增大,生成的理论烟气量和烟气热损失增大,锅炉效率有所降低,气体污染物NO及SO2减少;随着生物质含水率的增大,NO的排放量减少,而SO2的排放量增加。     

Numerical Study on Biomass Gas Reburning in a 600 MW Supercritical Coal-fired Boiler

利用FLUENT数值软件对某电厂600 MW超临界前后墙对冲旋流燃煤锅炉进行了600℃时玉米秆气化气、稻秆气化气和小麦秆气化气再燃的数值模拟,研究了不同生物质气化气、再燃量对炉内燃烧、炉膛出口烟气温度及NO、CO2、CO生成的影响.结果表明：小麦秆气、玉米秆气、稻秆气的最大脱氮率分别是41%、40%、38%;随着生物质气体再燃量的增加炉膛出口CO2、NO排放浓度降低,温度和CO浓度升高;生物质气体再燃能有效降低NO排放浓度,而且对锅炉的正常运行影响较小;麦秆气、玉米秆气和稻秆气的脱氮率依次降低.     

垃圾衍生燃料耦合燃煤流化床燃烧特性研究

在1 MW循环流化床试验台上,对垃圾衍生燃料(RDF)耦合燃煤进行了燃烧特性试验研究。结果表明:燃烧混合燃料1时SO_2排放质量浓度为234.06 mg/m~3,纯烧霍林河褐煤时SO_2排放质量浓度为273.81 mg/m~3,说明掺入RDF可以明显降低SO_2的排放质量浓度;燃烧混合燃料时NO_x排放质量浓度随着RDF掺烧质量分数的增加而升高,燃烧混合燃料3时NO_x排放质量浓度达到350 mg/m~3;燃烧混合燃料1时N_2O排放质量浓度随燃烧温度的升高而降低;燃烧混合燃料1和混合燃料2时二英排放浓度均低于国家排放标准。     

煤与生物质混烧时NO_x排放特性的实验研究

叙述了将稻壳、麦秆、松木屑3种生物质,分别与阳泉煤掺烧时,不同掺混比与过量空气系数对NOx排放规律的影响。指出,在低含O2量区,无论单煤还是混合燃料,NOx浓度均随烟气中的含O2量增加而增大;不同燃料NOx浓度增长速度的快慢,随烟气中的含O2量增加有所不同;在高含O2量区,混合燃料NOx的排放量随烟气中含O2量的增加而降低;生物质与煤掺混对NOx排放规律的影响不明显,燃烧过程中NOx的排放受生物质本身的含N量、煤种以及燃烧方式的影响较大。     

1000 MW燃煤锅炉污泥掺烧试验研究与工程应用

针对某电厂1 000 MW机组1号锅炉掺烧生活污泥,开展了锅炉燃烧特性理论研究、现场掺烧试验,评估了不同掺烧比例对锅炉燃烧特性、SO_2排放,飞灰、炉渣、脱硫废水中重金属和烟囱的二恶英排放情况研究表明:掺烧60%含水率生活污泥,在10%掺烧比例以内,理论燃烧温度降低了7 K;掺烧比例控制在10%以内,污泥掺烧对于煤的元素成分影响不大,对飞灰浓度影响不大,不会造成省煤器等受热面磨损加剧;掺烧比例控制在10%以内,烟囱出口处NO_x、SO_2和粉尘浓度都能满足超低排放要求;脱硫石膏、脱硫废水、脱硫浆液、飞灰和炉渣中重金属满足相关环保标准排放要求。     

富氧燃烧氛围下纯煤掺烧生物质的污染物排放模拟研究

利用ASEPN PLUS流程模拟软件对富氧燃烧氛围下纯煤掺烧生物质时污染物的排放特性进行了模拟分析,结果表明:在掺烧比例一定时,富氧燃烧氛围下烟气中NO_x和SO_x排放浓度远低于常规空气燃烧氛围下的值,而CO的排放浓度显著高于常规空气燃烧氛围的值,且随O_2浓度的提高,NO_x和SO_x的排放浓度逐渐增加,CO的排放浓度逐渐降低;在O_2浓度一定时,燃烧温度对CO的排放浓度影响很大,当温度超过1 200℃以后,CO的排放浓度急剧上升,NO_x的排放浓度随燃烧温度的升高而增加,SO_x的排放浓度受燃烧温度影响不大,随燃烧温度的升高略有增加。     

添加剂对燃煤NO排放的影响

利用DTA-TG-DTG设备，实验研究了CaO对抚顺烟煤NO排放特性的影响以及由CaO分别与TiO，和Na2CO3组成的混合添加剂对抚顺烟煤NO排放特性的影响．结果表明，CaO能够增加抚顺煤在燃烧过程中的NO排放浓度和排放量，CaO对燃煤NO排放的影响与CaO在煤中的含量有关，钙氮比(Ca／N)增加，煤的NO排放量增大．但是，向抚顺煤中同时加入CaO和TiO2或CaO和Na2CO3后，煤的NO的排放浓度和排放量比只添加CaO一种成分时低，即添加剂TiO2和Na2CO3能够减弱CaO对抚顺煤NO排放特性的影响．增加TiO2或Na2CO3在混合添加剂中的份额后，NO排放量进一步下降，但在实验范围内，含混合添加剂的煤，NO排放浓度和排放量仍比原煤高。     

麻家梁煤特性与掺烧试验研究

通过热重和电厂试验,研究了麻家梁煤的燃烧、燃尽特性,重点研究了掺烧麻家梁煤对200 MW机组飞灰含碳量、燃烧NO_x浓度、SO_2浓度等的影响。结果表明:麻家梁煤具有良好的燃尽特性,随麻家梁煤掺烧比例增加,飞灰含碳量、燃烧NO_x浓度及SO_2浓度呈线性降低趋势,掺烧麻家梁煤经济和环保效益显著,但掺烧麻家梁煤也会引起飞灰粒度降低。     

600MW机组锅炉掺烧劣质烟煤的性能试验研究

对某电厂锅炉进行了劣质烟煤掺烧性能试验,分析了锅炉在高、低负荷运行下,不同劣质烟煤掺烧比例,对锅炉排烟热损失、固体未完全燃烧热损失、锅炉热效率及辅机电耗的影响。结果表明:锅炉在高、低负荷运行下,随着劣质烟煤掺烧比例的增加,锅炉排烟热损失升高、锅炉固体未完全燃烧热损失增大、锅炉热效率下降;在锅炉负荷和运行氧量相同的情况下,随着劣质烟煤掺烧比例的增加,辅机电耗增大;掺烧劣质烟煤工况的耗电率比单烧铁法煤工况的耗电率大,这将增加厂用电率,增加煤耗。     

燃煤锅炉掺烧松木气燃烧过程数值模拟研究

为了分析掺烧松木气对燃煤锅炉燃烧过程以及燃烧产物的影响,基于Fluent软件搭建了松木气与煤粉的混合燃烧模型,对300 MW燃煤锅炉的纯煤燃烧以及掺烧10%,20%,30%生物质气的4种工况进行数值模拟。在保证锅炉总输入热不变的情况下,得到了不同工况下锅炉炉膛内燃烧温度、烟气组分和NOx排放随炉膛高度的分布情况。模拟结果表明:与纯煤燃烧工况相比,掺烧松木气时炉内燃烧温度有明显下降,当掺烧比例分别为10%,20%,30%时,燃烧区域截面平均温度分别下降了46,88,104 K;掺烧松木气也会引起了烟气组分的变化,炉膛下部的O2体积分数明显增大,CO和CO2的体积分数明显减小;随着松木气掺烧比例的增加,锅炉炉膛出口处的NOx的质量浓度分别下降了47,148,198 mg/m3。     

玉米秆和烘焙玉米秆层燃过程中氮的释放

燃烧固体燃料产生的酸性气体,如HCl、SO_2、NO_x等造成了严重的环境污染,因此国家规定了严格的排放标准。在燃烧替代燃料时,必须研究氮氧化物等的排放,以加强对其生成的控制。本实验利用便携式傅里叶红外光谱仪(FTIR)测量了玉米秆在固定床层燃过程中氮的释放情况,比较了原生物质和烘焙生物质层燃过程中NO、HCN、NH_3等气体的释放,发现原玉米秆层燃时HCN是最主要的含氮气态产物,而烘焙生物质层燃时NO是氮的最主要释放产物,此外原生物质层燃时HCN的释放量大于NH_3,而烘焙生物质NH_3的释放量大于HCN。     

300MW烟煤/高炉煤气混燃锅炉掺烧褐煤燃烧特性的数值模拟及经济性分析

对某300MW烟煤/高炉煤气混燃锅炉掺烧褐煤的燃烧特性进行数值模拟和经济性分析,分析了褐煤完全取代烟煤、部分掺烧褐煤和不同高炉煤气掺烧比例等因素对炉内温度场和CO摩尔分数分布的影响.结果表明:褐煤完全取代烟煤后,炉内温度显著降低而炉膛出口烟气温度明显升高,影响了锅炉运行的安全性;褐煤取代部分烟煤后,随着褐煤掺烧比例的增大,炉内温度逐渐下降,炉膛出口烟气温度升高但CO摩尔分数变化不大;在褐煤掺烧比例一定时,随着高炉煤气掺烧比例的增大,炉膛最高温度明显降低且炉膛出口温度升高,CO摩尔分数的峰值逐渐减小;纯烧烟煤的发电成本为117 090元/h,当掺烧40%褐煤和20%高炉煤气时,发电成本降为80 107元/h,发电成本比纯烧烟煤降低了31.59%.     

燃用准东煤电站锅炉炉膛温度场分布及结渣特性试验研究

在掺烧准东煤电站锅炉试验中,通过改变SOFA风率和准东煤掺烧比,研究了SOFA风率和掺烧比对膛内火焰温度场分布及炉膛内结渣情况的影响。结果表明,一次燃烧区域火焰平均峰值温度随SOFA风率的增加而降低,而二次燃烧区域火焰平均峰值温度炉膛和烟气出口温度随SOFA风率的增加而升高。随着准东煤掺烧比增大,主燃烧区域温度升高,而在燃尽风区域火焰平均峰值温度则降低。SOFA风率最大时燃烧器中部区域结渣情况最为严重,而随着SOFA风率的减小,燃尽风上方区域的结渣情况越来越严重。随着掺烧比的增大,燃烧器中部区域和燃尽风上方区域的结渣情况均变得严重。里层渣样出现钠钙长石和赤铁矿的富集,随着结渣的发展,渣样中碱金属含量逐渐降低。     

含水/脱水市政污泥与煤混烧的NO和SO2排放特性研究

通过2种市政污泥分别和某电厂实际用煤混烧的试验,研究了污泥的种类、含水率、掺烧比例对混烧时NO和SO2排放的影响规律.试验结果表明:2种污泥与煤掺烧所体现的NO和SO2排放特性有所区别,西污泥的NO和SO2排放总量均要高于东污泥.污泥的含水率会影响排放特性,西污泥含水率越高,NO排放相应增加,SO2的排放减小;而东污泥...