神木煤灰增湿活化脱硫的半工业性台架试验研究

建立了烟气处理量为3000Nm^3/h的多功能烟气脱硫试验台，对神木煤灰增湿活化脱硫进行了研究。试验结果表明，喷水雾化液滴粒径、出口烟气温度与绝热饱和温度的差值、烟气停留时间与液滴蒸发时间以及Ca/s摩尔比等因素对高钙煤灰增湿活化脱硫有重要的影响，且存在一个最佳的雾化液滴粒径。经工艺参数的优化，该系统具有50％左右的脱硫效率。该脱硫工艺因系统简单、投资和运行费用极低，对燃用高钙低硫煤的锅炉烟气脱硫具有广泛的应用前景。     

天然气火焰FTIR测量试验台的设计和调试

从研究天然气锅炉中碳黑生成、辐射换热和NOx排放相互关系的角度出发,设计并制作了一套采用傅立叶变换红外光谱仪(Fourier Transform Infrared Spectroscopy,FTIR)作为测量仪器的试验台,整个试验台由三大部分组成:加热器、燃烧器和燃烧室.试验台能够实现包括不同的预混度和不同的炉膛热环境在内的多种工况,通过调试,证实了不同的预混度对火焰形状和火焰温度有很大影响,今后的FTIR测量试验将进一步考察不同的预混度和不同的炉膛热环境对碳黑生成量、辐射换热量和NOx生成量的影响.     

FTIR 发射/透射光谱对含颗粒气流的温度测量

在改进的FTIR和自制的微量给粉加热／燃烧实验装置上，对粘土颗粒气流和煤粉火焰进行了FTIR发射／透射测量。通过发射／透射光谱可以得到颗粒温度和气体温度，其相对误差小于5%，满足实验室和工业测温要求。当被测样品中存在碳黑和其它颗粒时，基于碳黑的吸收特性，给出了消除碳黑辐射影响的一种近似处理方法，即将吸收光谱外推至0cm^-1，以0cm^-1处的数值为准对整个光谱进行校正，所得光谱就认为是去除碳黑影响后的吸收光谱．对于CO2气体温度，研究表明，可以用通过CO2峰值的黑体理论曲线来简单估计．研究还发现炭粒温度可以高出气体温度200—300K，一个可能的原因是CO在颗粒边界层点燃引起了颗粒温度突然升高并高于气体温度，对这种现象的理论解释和更多的实验验证尚需进一步展开。     

内循环流化床颗粒流动特性的直接数值模拟

内循环流化床是一种新型式的流化床，采用多风室非均匀布风实现床料颗粒的大尺度循环流动，从而增强了颗粒的横向混合。内循环流化床已应用于城市生活垃圾的焚烧制能，其燃烧速度、燃尽率及污染物排放优于传统的链条炉或鼓泡床。但是，目前设计的内循环流化床普遍较小，还不能满足城市垃圾的处理要求．根本原因在于对床内的气-固流动特性，特别是颗粒的运动规律没有深入的认识。内循环流化床内的气一固流动属于稠密的两相流，通过试验手段，如PIV、PDA也很难获得床内单个颗粒的运动特征。因此，采用前言的DEM(Discrete Element Method)模型对二维内循环流化床内的颗粒流动进行直接数值模拟．模拟结果表明非均匀布风内循环流化床内确实存在颗粒的大尺度循环流动。图4表1参5     

CO火焰对碳粒燃烧影响的理论分析和实验研究

建立了球坐标系下传热、传质和化学反应全耦合的碳粒燃烧数值模拟程序．在详细理论计算的配合下，通过精密设计的实验研究，用FTIR透射-发射实验测温方法成功捕捉了持续时间极短的“CO在颗粒表面被点燃而引起的颗粒高温”现象．连续膜模型的计算结果和FTIR测温实验结果表明，CO的空间反应与碳粒表面反应的相互作用及其对碳粒表面温度、总体反应速率的影响是极其复杂的．而CO能否在颗粒表面附近被点燃及其所引起的颗粒表面温度差可高达数百度．在实际煤粉火焰条件下，单膜模型和严格的连续膜模型的预报结果相差比较大，特别是对着火点及着火后某段区间内的颗粒温度的预报，是仅考虑表面氧化反应C＋1／2 O2→CO的单膜模型所无法完成的，这说明单膜模型存在较大的应用局限性．     

多流体碱雾发生器内气液固三相流动的数值模拟

为了研究多流体碱雾发生器内气-液-固三相流动过程，对气相采用标准湍流脉动κ-ε双方程模型，离散相采用随机轨道模型对碱雾发生器内多相流动进行了数值模拟，得出了碱雾发生器内各相的速度矢量场。计算结果表明：在相同的运动初始条件下，不同粒径液滴呈现出不同的空间分布，大液滴由于颗粒驰豫时间大，径向速度衰减慢，比小液滴有更大的扩展角；不同粒径的颗粒均表现出对流体较好的跟随性，由于大颗粒惯性较大，其在中心轴线处比小颗粒浓度高。图4表1参7     

直流式煤粉燃烧器的特点及计算

前言燃烧器的型式按照其出口气流的特点,可分为直流和旋流两大类。前者常以四角布置、气流在炉内形成切圆流动而相互引燃;后者则以气流本身造成的高温烟气回流来稳定燃烧。实践证明,这两类燃烧器对于不同煤种以及气体、液体燃料都是适用的。本文仅介绍目前在大、中型锅炉上常见的直流式煤粉燃烧器的气流特点及设计计算的原则方法。     

高钙煤灰颗粒与液滴碰撞增湿脱硫过程的模型研究

为模拟增湿活化反应器内高钙煤灰颗粒的增湿脱硫过程，采用随机轨道模型分别跟踪颗粒群与液滴群，以相邻单元间26条颗粒流通道模型统计未增湿条件下的初始颗粒流量，以液滴群的空间单元捕捉效率为单元体内颗粒流量守恒方程的源项(汇)系数，来迭代各单元通道上的未增湿颗粒流量，耦合煤灰颗粒与液滴群的碰撞过程。并进一步考虑反应器内气、液、固多相湍流物理化学反应过程，建立了三维场内高钙煤灰低温增湿脱硫总体模型，初步预测了高钙煤灰增湿脱硫过程，模型预测与试验结果具有很好的吻合特性。图10参9。     

Y型喷嘴液膜随机破碎模型研究

采用Monte—Carlo法，综合考虑Y型喷嘴液膜破碎过程中表面扰动波长、液膜厚度及初始雾化液滴速度等分布的随机性，结合混合孔内气、液两相流动及二阶段雾化模型，建立Y型喷嘴雾化液滴粒度分布模型。利用FAM型激光粒度仪对实验喷嘴的雾化特性进行测试，测量结果与模型预测结果吻合较好。     

百万等级超大型锅炉启动系统的分析

上海外高桥第二电厂和华能玉环电厂为我国百万等级超临界机组,其锅炉启动系统也均为内置式分离系统,但在启动系统的具体选型和结构上各有其特点.主要针对其具体特点分别阐述2个电厂各自的启动系统,再在此基础上进行比较分析,希望能对以后同类型的大型超临界机组锅炉启动系统选型提供参考.