天然气燃烧的低NOx排放研究现状和发展动向

本文概述了当前天然气燃烧的低NOx排放研究现状,评述了各自的特点,指出了解决问题的重要努力方向。     

文丘里浓淡煤粉燃烧器的分离特性和阻力特性研究

通过对不同结构尺寸的文丘里管内气固两相流动的数值模拟,研究文丘里浓淡煤粉燃烧器的分离特性和阻力特性与文丘里管结构尺寸的关系,为设计和应用新型的浓淡煤粉燃烧器提供理论依据。该浓淡煤粉燃烧器将在防止燃烧器区域结渣,降低氮氧化物(NOx)排放和改善劣质煤着火特性方面发挥作用。     

烟煤煤粉及热解产物对NO的还原特性实验研究

在固定床反应器中，不同温度下将烟煤煤粉及其热解产物分别对NO进行还原性实验，研究了热解气体、焦炭以及煤粉的还原作用。结果表明，煤粉在不同温度下析出的热解气体因组成不同而具有不同的还原性。随温度升高，热解气体和焦炭的还原效果均越好。同温度下，在反应前期热解气体对NO的还原作用优于焦炭对NO的还原作用，后期则后者优于前者。煤粉对NO的还原效果均比同温度下的热解气体或焦炭的单独还原效果好，但比各自单独还原的效果总和要差，这是因为同时存在同相还原和异相还原以及二者相互竞争的影响。煤粉还原反应的前期同相还原起主要作用，后期则异相还原起主要作用。加速煤粉热解气体和焦炭的分离有利于煤粉对NO的还原。在煤粉再燃区，没有燃烧的煤粉对NO的还原贡献更大。     

不同加热功率下充液率对无芯环路热管性能的影响

设计了以铝为管材、丙酮为传热工质的无芯环路热管。其蒸发段采用加热带加热,冷凝段用风冷降温。热管依靠蒸发压头使工质循环,并依靠重力作用,使冷凝液回流到蒸发段。搭建试验台并研究了不同加热功率下充液率对无芯环路热管的传热温差、传热量、热效率、热阻和当量导热系数的影响。结果表明:加热功率为150.00 W、充液率为30%时,无芯环路热管的均温性最好;传热温差和热阻均最小,分别为6.75℃、0.045 K/W。传热量132.00 W、热效率0.88、当量导热系数168 125 W/(m·K),均达到最大值。所以,该无芯环路热管在本实验研究范围内的最佳工作条件为加热功率150.00 W、充液率30%。     

烟气自循环加热炉内预热空气温度对燃烧过程的影响

高温空气燃烧技术中预热空气温度对炉膛内的燃烧特性及火焰特性有重要的影响。就不同预热空气温度对烟气自循环加热炉的影响进行了模拟研究。结果发现：预热空气温度一般加热到900～1100K为最佳。NOx浓度随着预热空气温度的升高而增大,一旦预热空气温度超过1500K,NOx的生成量将急剧升高。     

凹腔火焰稳定器内气流流动的实验研究

为了进一步探究凹腔火焰稳定器内的流动特点,设计了一个简单的小型超音速风洞。并在此基础上,通过油流显示法对矩形凹腔和人字形凹腔的内部流动进行了实验观察,并将实验结果与数值模拟结果进行了对比,获得了矩形凹腔和人字形凹腔内的流动信息,结果表明:人字形凹腔内部气流有明显的向中心汇聚的趋势。实验为数值模拟提供了依据并为进一步的实验打下了基础。     

锅炉热力设计计算的一条捷径

提供了一条进行锅炉热力设计计算的捷径,推导出一公式可提前判断所选定的初参数是否合适,为设计人员免去许多重复运算.     

基于TG-FTIR的水泥生料在N2气氛下热分解动力学研究

基于TG-FTIR研究了在N2气氛下水泥生料的热分解过程.根据不同升温速率下水泥生料热重试验的TG-DTG曲线得出,随着升温速率的增加,水泥生料的热分解反应发生在更高的温度区间,并且缩短了其分解所需时间.结合不同的动力学分析方法求得水泥生料在N2气氛下热分解的活化能E=156.102 kJ·mol-1,指前因子A=3.91×106 min-1,确定了水泥生料热分解反应机理模型为三维相界面反应模型R3.通过FTIR分析可知,在800 ～863℃温度区间有大量的SO2产生.     

不同功率下绝热段长度对重力热管性能的影响

为了研究热管绝热段长度和位置的变化对其性能产生的影响,搭建实验台测试了碳钢-水重力热管在不同功率与绝热段长度下的稳态与非稳态性能,分析热阻、传热量和等效对流换热系数的变化及间歇沸腾对热管运行的影响。结果表明：实验范围内,随着功率的增大,启动时间缩短,启动温度升高;绝热段长度的增加有利于启动性能的增强;传热性能与功率呈正相关、与绝热段长度呈负相关,当绝热段长度为零、功率为300 W时性能最佳,此时等效对流传热系数为1 253.12 W/（m²·K）,传热量为275.04 W,热阻为0.034 K/W;功率的增大加快了间歇沸腾频率,绝热段长度的增加进一步推动这一过程,促进内部达到平衡。     

水蒸气对煤粉再燃还原NO的影响

在兖州烟煤煤粉再燃还原NO的固定床反应器试验中加入不同量的水蒸汽，研究了水蒸汽对煤粉再燃还原NO的影响。结果表明，水蒸汽的加入加快了煤粉再燃还原NO的速度，但单位质量煤粉的还原效果随水蒸汽量的增加而降低，原因是水蒸汽同时也加速了煤粉的燃尽。水蒸汽加快了CO和CO2生成速度以及O2消耗速度，在挥发分为主的反应阶段促进CO2的生成更明显，而在焦炭为主的反应阶段促进CO的生成更明显，但单位质量煤粉的CO2生成量和O2消耗量均降低、CO生成量增加。煤粉再燃的燃尽时间随水蒸汽量的增加而缩短，比如当水蒸汽量为2%时，燃尽时间缩短了25.9%，当水蒸汽量为4%时，燃尽时间缩短了47.8%。在再燃区加入一定量的水蒸汽，既能改善煤粉对NO的还原效果，又能提高煤粉的燃尽率。工程应用要根据煤质特点、主燃区NO浓度、再燃煤粉比例、再燃区过量空气系数、经济性评价等因素进行试验确定最佳水蒸汽量。