回转窑传热模型与数值模拟

对回转窑内传热过程进行了分析 ,在已有研究基础上归纳了各项换热系数的关联式 ,尤其结合热渗透模型完善了回转壁面与料床之间传热机制的研究 ,并提出通用的计算关联式。进而提出了内热式炉型的一维轴向传热模型 ,并根据已发表的试验数据验证了该模型和各换热系数的适用性。计算表明在窑内低温段 ,物料的受热主要来自其覆盖的回转壁面对其加热 ;而在高温段 ,气体的辐射热量成为加热料床的主要热源。此外 ,由物料进口端沿轴向窑壁散热增大 ,在窑内高温段窑壁的散热甚至高于物料吸热量 ,因此在回转反应器的设计中应充分考虑窑壁散热造成的热效率降低并采取相应措施。     

新疆石煤料团流化床焙烧提钒试验研究

在一台小型流化床燃烧试验台上对新疆石煤料团进行了焙烧特性的试验,着重考察了焙烧温度、焙烧时间、流化风速、添加剂种类对焙烧成球率的影响,并对飞灰、底渣、床料进行收集采样,利用水浸、质量分数为2%的Na2CO3溶液、6%的H2SO4溶液、10%的H2SO4溶液对各种样品浸取提钒,研究了焙烧温度、焙烧时间、浸取方式对转浸率的影响.结果表明:采用水泥为添加剂,温度为930℃,焙烧时间为90min,采用质量分数为10%的H2SO4溶液酸浸,可得较高焙烧成球率和转浸率,钒总回收率约为55.1%,同时可有效回收石煤热能,用于产汽发电.     

基于时域激光诱导辐射确定湍流火焰烟黑粒径

对非稳态丙烷湍流火焰中的烟黑粒径进行在线测量.高能脉冲激光直接照射火焰中的烟黑微粒,其受热辐射光谱信号由光电倍增管检测.为降低信号噪音,采用分段平均方法拟合获得烟黑等亚微米量级固体颗粒粒径.所得结果与透射电镜测量结果吻合.通过统计多个激光脉冲下颗粒各粒径值,获得了不同空燃比下丙烷湍流火焰中烟黑粒径分布的变化规律.本方法为非稳态燃烧过程中可吸入颗粒物尺寸分布提供了一种有效的在线监测手段．     

1000MW燃煤锅炉富氧燃烧改造及NO_x排放的数值模拟

针对燃煤锅炉富氧燃烧改造的可行性以及NOx排放的问题,提出基于CFD数值模拟方法,开展1 000MW双切圆式燃煤电站锅炉的富氧燃烧改造及其NOx排放的数值模拟研究.结果表明,当氧气体积分数为30%的富氧燃烧条件下模拟的炉膛温度分布、换热结果与改造前空气燃烧时相当.绝热火焰温度一致可以作为改造时氧浓度选择的依据.改造后燃料NOx、热力NOx的生成量均显著降低,总NOx生成量可达改造前的47.3%.大量二氧化碳的存在促进还原区煤焦气化反应和燃料氮的析出,削弱了NOx前驱物的氧化,促进NO还原,从而减少NOx生成量.增大燃烬风风率可降低NOx排放.再循环烟气中的NO的还原使NOx净生成量降低44.6%~71.8%.     

一次风反切系统的数值模拟和多相流动特性分析

四角切圆燃烧锅炉,存在着稳燃和结渣的矛盾,一次风微反切技术已在多台锅炉上得到应用,较好地解决了这对矛盾并能在一定程度上降低ＮＯｘ的排放量。本文把湍流理论和多相流动理论应用于炉内空气动力场的计算机数值模拟,用投影法编制的计算软件对６００ＭＷ锅炉炉内流动进行了计算,得出了一次风反切系统中炉内速度场、实际切圆、颗粒运动轨迹等结果,与冷炉和冷模试验基本吻合,对一次风反切系统的设计和调试具有参考价值。     

热化学硫碘制氢中碘化氢催化分解的实验研究

采用溶胶-凝胶技术,将Pt掺杂进入Ce0.50Zr0.49和Ce0.50Zn0.49基体,制备了1% Pt0.01/Ce0.50Zr0.49和Pt0.01/Ce0.50Zn0.49 2种催化剂,催化剂通过BET、XRD和SEM进行了特性表征,同时通过碘化氢催化分解实验系统对其分解HI的催化性能进行评价.柠檬酸溶胶-凝胶法可以形成较为完整的Ce-Zr固溶体,但没有形成Ce-Zn固溶体,催化剂中的Pt主要以金属态存在.Pt0.01/Ce0.50Zr0.49物质形态相对比较致密,空隙较少,孔径也比较小,Pt0.01/Ce0.50Zn0.49由微米级别的致密晶粒ZnO和尺寸更小结构相对比较疏松的晶粒CeO2共同组成,比表面积和平均孔径更大.在450℃以下,文献[1]中的催化剂表现出更好的催化效果,但随着温度的进一步升高,催化剂Pt0.01/Ce0.50Zr0.49和Pt0.01/Ce0.50Zn0.49表现出更好的效果,在550℃时,HI分解率分别达到了32.9%和33.75%.     

煤灰熔融过程中的矿物演变及其对灰熔点的影响

煤的结渣特性是影响电厂锅炉安全经济运行的主要因素之一。该文利用热分析方法和X-射线衍射物相分析对低灰熔点的神木煤(温家梁,TDT=1200℃)和高灰熔点的淮南煤(新庄,TDT>1500℃)煤灰在加热过程中矿物质的热行为及其演变进行了对比研究,2种煤灰的热分析曲线存在较大差异,它们的矿物质成分也随着温度升高发生了不同的转变,分别对其灰熔点产生了不同的影响。温家梁灰中大量存在的CaCO3、CaSO4为钙黄长石、钙长石的大量生成提供了条件,这2种矿物的低温共熔是温家梁煤灰熔点低的主要原因;新庄灰中大量生成的莫来石使得新庄灰的熔点很高。该文的对比研究为研究配煤解决锅炉结渣问题提供了新的思路。     

煤粉再燃过程中飞灰含碳量的影响因素分析

针对一台410t/h煤粉锅炉设计了再燃实施方案,提出煤粉颗粒群变氧浓度燃尽计算方法,计算分析再燃燃料比例、配风情况、再燃煤粉细度对煤粉炉内燃烧过程和飞灰含碳量的作用影响规律。结果表明,再燃实施方案设计合理,与现运行相比飞灰含碳量增加1.04%。为保证煤粉的燃尽度,燃尽区高度应大于7m,为煤粉提供大于1s的燃烧时间。主燃区过量空气系数、再燃区过量空气系数和再燃燃料比例在小范围内变化虽然影响到颗粒的燃烧放热过程,但对飞灰含碳量的影响不大。飞灰含碳量随燃尽区过量空气减少呈非线性显著增加,随再燃煤粉细度增加呈指数函数关系减少。再燃粉越细,飞灰含碳量随细度增加而降低越慢。     

大气压直流双阳极等离子弧脉动特性研究

等离子弧的脉动特性是表征等离子体物理状态和过程的重要参数之一,等离子体射流的非稳定性和阳极斑点在电极上的运动是引起等离子弧脉动的主要原因,是等离子体技术的实际应用和进一步发展的关键。该文介绍了一种大气压直流双阳极等离子发生器,通过对等离子弧电信号进行时域和频域分析,研究了载气成分、载气流量和弧电流等参数的变化对等离子弧脉动特性的影响,结果表明在文中的实验条件下等离子弧的伏安特性呈上升趋势,纯氩气作为载气时等离子弧的脉动特性主要和电源的交流分量有关,氩氮混合气体作为载气时等离子弧的脉动特性除了和电源的交流分量有关,还和弧室内存在的赫姆霍茨共振有关,其共振频率独立于气体流量和弧电流的变化。     

钙基固硫剂对水煤浆性能影响的研究

脱硫型水煤浆是一种新型的清洁水煤浆,在燃烧和气化过程中具有固硫作用,但固硫剂对水煤浆性能有一定影响。文中针对新汶水煤浆,在添加不同钙基固硫剂、不同Ca/S比时对水煤浆的粘度、稳定性、流变性和硫析出特性等进行了研究,结果表明固硫剂不会对水煤浆流变性本质产生影响,水煤浆仍然呈现为假塑性流体,但其粘度会增加,稳定性有所下降。无机钙对水煤浆性能影响要小于有机钙,在Ca/S=2时,添加无机钙后水煤浆粘度为1000~1200mPa·s。添加CaCO3(Ca/S=2)的水煤浆在1000oC燃烧,硫的析出率由98%下降到52%。