不同升温速率下煤焦CO_2气化的动力学研究

对阳泉煤焦进行了CO2气氛的气化热重实验,研究了煤焦的气化特性,并用不同的模型对样品进行了动力学分析。研究结果表明,随着升温速率的提高,煤焦的气化反应开始温度逐渐升高,反应的活化能逐渐降低。对于所选用模型,未反应收缩核模型更能描述阳泉煤的气化反应。     

500MW机组塔式锅炉受热面污染特性分析与吹灰系统优化改造

针对某电厂500 MW机组塔式锅炉因受热面积灰污染而造成塌灰灭火、锅炉效率下降和局部受热面超温爆管等问题,建立了锅炉受热面污染状态监测系统,实现了对各级受热面实时污染状况的在线监测。在机组稳定负荷下,进行了受热面的吹灰试验。通过对试验结果的分析以及结合吹灰系统的运行状况,确定了锅炉各主要受热面的污染特性,据此提出了改造声波吹灰器、优化现有蒸汽吹灰器的运行方式等方案。实施后,吹灰系统运行状况良好,经济效益显著。     

变负荷工况下锅炉对流受热面污染的监测

针对在线监测大型电站锅炉受热面污染的需要,讨论了稳定负荷的计算模型无法用于变负荷工况监测的原因,分析了变负荷过程中各物理参数的变化机理,从热量平衡出发,考虑了金属管壁蓄热及蒸汽蓄热对受热面污染计算的影响,推导了变负荷工况下的污染监测模型及实时计算方法.以某电厂300MW机组锅炉的低温对流过热器为计算对象,采用现场实时数据进行了变负荷工况下受热面污染监测计算.提出了考虑金属及工质蓄热的锅炉变负荷污染监测模型与计算方法,基本能够消除负荷变化对受热面实际污染率计算的影响,得到比较合理的污染率计算结果,对改进现有的根据热平衡算法的锅炉受热面污染在线监测模型有重要的参考价值和工程实际意义.     

温度对超细煤粉再燃降低NO排放的影响

超细煤粉再燃技术是控制燃煤电站NOx排放的有效方法之一。以3种煤的超细煤粉作为再燃燃料,用N2、O2、CO2、NO配制模拟烟气,在立式管携带炉中,研究了温度对再燃降低NO排放的影响。结果表明,在实验温度范围内,随着再燃区温度的增加,再燃还原NO的效果增大;对于挥发份含量较高的超细煤粉,再燃还原NO的效果受温度的影响更大;对于同一煤种,再燃还原NO的效果受温度的影响随再燃料比增加而增大。采用化学动力学理论对这种影响机制进行了分析。图2表1参6     

300MW燃煤电站锅炉受热面优化吹灰模型的研究与实现

在实现受热面污染程度在线监测的基础上，以消耗较少量的蒸汽获得最大吹灰收益为主要目的，权衡吹灰带来的锅炉效率的提高和吹灰蒸汽损耗，建立了考虑机组经济性及汽温协调控制等各主要因素的优化吹灰模型，综合制定了优化吹灰策略，并提供可直接用于指导吹灰的操作程序，在某台300MW燃煤电站锅炉计算机监测系统上投运实施，初步实现了锅炉各主要受热面的优化吹灰。图6参7     

富氧燃烧锅炉单相受热管动态特性的仿真研究

基于富氧燃烧条件下,对流受热面的换热特点,建立了锅炉单相受热管的动态特性数学模型,以Matlab/Simulink为开发平台,利用S-Function模块中的Cmex-S函数、模块封装等基本方法建立了仿真算法模块。以某300 MW锅炉的再热系统为研究对象,分别在空气气氛下以及O2/CO2=30/70气氛下进行了蒸汽入口流量、温度,烟气入口流量、温度扰动的仿真实验。结果表明:富氧气氛下再热汽温的动态变化整体趋势与空气气氛相似,但富氧条件下动态响应的时间以及幅度发生了变化,对富氧气氛下再热系统优化设计和运行控制有重要参考作用。     

煤焦异相还原N2O的反应机理

采用两种不同的简化煤焦模型,利用量子化学密度泛函理论研究了煤焦异相还原N₂O的反应机理。通过计算反应物、中间体以及过渡态的结构和能量明确了反应的过程,并通过热力学分析和动力学分析深入分析煤焦异相还原N₂O的反应机理。研究结果表明：单个碳原子无法体现N₂O分子在煤焦表面的吸附和脱附过程,不适于作为煤焦模型研究煤焦异相还原N₂O的反应,六环苯环簇碳基模型可以成功地研究煤焦异相还原N₂O的反应。煤焦异相还原N₂O的反应共经历三个过渡态和两个中间体将N₂O还原成N₂,N₂O分子在煤焦表面的吸附反应的活化能为51.01 kJ·mol^-1,煤焦表面吸附N₂O的过程容易进行。煤焦异相还原N₂O的反应在所研究的温度范围（298.15~1500 K）内为放热反应,可以自发发生,反应平衡常数大于10⁵,可以完全进行,认为是单向反应。煤焦异相还原N₂O的反应在所研究的温度范围（298.15~1500 K）内反应速率较快,反应活化能为43.55 kJ·mol^-1,Arrhenius表达式为1.24×10¹⁰exp（-5238.15/T）。     

Babcock双调风旋流煤粉燃烧器调节及低污染燃烧特性分析研究

根据对山西神头第二发电厂５００ＭＷ机组锅炉的Ｂｏｂｃｏｃｋ双调风旋流燃烧器进行的模化实验结果，研究分析了二次风变化对燃烧器工作特性的影响，并对燃烧器的调节及低污染燃烧特性进行了分析。     

煤种对超细煤粉再燃还原NO效率的影响

以三种煤质差异较大的超细煤粉作为再燃燃料,用N2、O2、CO2、NO配制模拟烟气,在立式管式携带炉中,研究了煤种对再燃降低NO效率的影响.结果表明,在相同的条件下,挥发分越大的煤种再燃还原NO效率越高;对于煤质差异较大,尤其是挥发分含量差别较大的超细煤粉,其含N量对再燃还原NO效率的影响将被挥发分的影响所掩蔽.     

低挥发分煤燃烧NOx排放特性的试验研究

无烟煤和贫煤等低挥发分煤在国内许多大型机组上得到广泛使用，该文利用一功率为138kW的小型煤粉燃烧实验台对上述单一煤种及其两者间3种配比混煤的不同配风下NO的生成规律进行了试验研究。通过对试验数据的整理和分析，认为无烟煤和贫煤及其混煤在燃烧过程中氮氧化物的释放主要聚集在煤粉燃烧前期，且混煤和单煤一样NO浓度在炉膛内仅存在一个峰值，焦碳N是低挥发分煤燃烧时形成氮氧化物的主要成分；合适地选取过量空气系数可实现不同掺烧比无烟煤与贫煤混煤高效低NO燃烧。