煤颗粒在一定温度和压力下的气化动力学过程模拟

IGCC技术是洁净煤技术的重要方向,气流床气化炉是IGCC的重要设备之一。对气流床气化炉数学模型的研究是突破气化炉核心技术的关键所在,通过对从一种简化的气流床气化炉动力学模型人手,建立起气化炉中C、O_2以及合成气主要成分和炉内停留时间关系的动力学模型。在已知入口参数的条件下,以预测气化炉出口合成气成分、流量、碳转化率等参数,计算结果和相关学者的论文研究结果相符。通过建立气化炉动力学模型,得出气化炉中C、O_2和合成气主要成分随炉内停留时间的变化关系。     

燃煤烟气多污染物协同治理试验研究

为实现燃煤烟气污染物的深度脱除,在1 000 MW电站燃煤锅炉除尘器入口加装了多功能烟气污染物治理中试装置,并研究了该烟气治理装置对烟气中烟尘、SO_3和Hg等污染物吸附转化特性的影响。结果表明:该装置可以有效解决常规技术无法解决的PM_(2.5)、SO_3和Hg等排放问题。试验工况条件下,烟尘、PM_(10)、PM_(2.5)及PM1的脱除效果非常明显,脱除效率均高于99.3%(5 mg/m~3,dry normal);当氢氧化钙为吸附剂、Ca/SO_3为1时,SO_3的脱除效果为88.78%(0.77 mg/m~3,dry normal)、Hg的脱除效率为94.272%,其中气态汞的脱除效率为75.883%。     

贵州高灰熔点煤气化特性研究

选取贵州典型高灰熔点煤种老矿中煤,在柱塞流反应器中进行气化特性研究,在未反应碳缩核模型以及动力-扩散模型两种气化反应动力学模型的基础上,建立了相应的一维柱塞流气化小室模型.结果表明,当反应温度从1 200℃上升至1 500℃时,CO2的体积分数下降约15％,CO的体积分数上升约16％,H2的体积分数上升约2％,碳转化率上升约20％;在相同温度下,水煤浆浓度增加5％,CO的体积分数约增加3％,H2的体积分数约增加0.5％,碳转化率下降约1.5％,气化模型计算结果与实验结果吻合较好.同时建议在实际气化炉运行过程中,应提高水煤浆浓度,以保证碳转化率同时尽量提高合成气有效成分.     

分级供氧气流床气化炉冷态流场的数值模拟与实验研究

采用标准k-ε湍流模型,运用SIMPLE算法对分级供氧气流床气化炉炉内的流场进行了数值模拟,并对实验测量结果与数值模拟结果进行比较,得到两者吻合的结果。通过对模拟结果进行分析,发现炉膛内存在回流区,并不是一个简单的平推流;二次喷嘴的开启对喷嘴所在面的流场有较大影响;同时二次喷嘴的高度对炉内流场分布也有影响。     

基于吸附剂喷射的电袋除尘器烟气脱汞性能及响应特性

为研究电袋除尘器的脱汞性能,搭建了电袋除尘器中试平台,基于吸附剂喷射的方法研究电袋除尘器脱汞的动态响应特性,分析了吸附剂种类、喷射量、反吹周期对脱汞效率的影响。结果表明:吸附剂喷入后,电袋除尘器的脱汞效率迅速提高,出口烟气汞浓度快速下降;分别喷入7种不同的吸附剂后,电袋除尘器的脱汞效率由63.3%增至85%以上,其中S_2Br_2改性的木质活性炭脱汞效率达到94.1%;当喷入S_2Br_2改性的木质活性炭浓度由3.6 mg/m~3增加至14.4 mg/m~3时,中试装置的脱汞效率由88.0%增加至95.7%;反吹周期从30 min增加至90 min,脱汞效率呈现先增大后减小的趋势。     

高温超净电袋复合除尘技术及其在水泥行业的应用前景探讨

NO_x超低排放一直是水泥行业面临的环保难题。高温超净电袋复合除尘技术采用耐高温合金纤维滤料,使用温度可达400℃以上,可配合SCR实现高温超净除尘+低尘SCR脱硝的"先除尘、后脱硝"的工艺,在某电厂中试实现出口含尘浓度<10 mg/Nm^3,出口NO_x浓度<50 mg/Nm^3;在某铝厂1 750 t/d焙烧炉应用,粉尘浓度长期稳定保持在5 mg/Nm^3以下,运行阻力长期稳定保持在500 Pa以下。该技术也适用于水泥行业,可实现"高温除尘+低尘脱硝"一体化工艺,解决水泥行业NO_x超低排放的问题。     

气流床气化炉激冷环冷态流场数值模拟

针对气流床气化炉激冷室的工作特点,建立了一套激冷室激冷环的冷态流动数学模型,利用Fluent软件,对激冷环气相冷态流场进行数值模拟。通过模拟与实验对比,分析激冷环上不同位置喷嘴的流场分布;通过改变激冷环的进气方式,分析不同进气结构对激冷环上喷嘴速度的影响。结果表明:相比二进气道结构,四进气道结构使得激冷环喷嘴的速度分布相对均匀,能够达到激冷环对合成气强化换热的效果。     

双流体气流式喷嘴加压雾化特性研究

水煤浆入炉前的雾化对其稳定燃烧和气化发挥着重要作用。通过实验,研究了双流体气流式雾化喷嘴在加压条件下的雾化过程,使用LS-2000分体激光粒度分析仪测量了随着环境压力(雾化室压力)及气液比的不同其雾化角、索特平均直径的变化情况。结果表明:当气液比一定时,索特平均直径d32随着雾化室压力的增大而减小,雾化角随着环境压力的增加而减小,索特平均直径与环境压力的n次幂成正比,n为-0.9~-1.5,当环境压力不变时,索特平均直径随着气液质量比的增大而减小。     

煤制气再燃低NO_x燃烧中气固分离冷态实验研究

为了研究部分气化煤制气再燃降低NO x技术中的部分煤制气的气固分离效果以及影响分离效果的因素,采用搭建与某130 t冷态炉膛相匹配的部分煤制气气固分离装置冷态实验台的方法,测试了分离装置内底部分离风和顶部载气流速大小对装置内物料气固两相分离效果的影响。结果表明:底部分离风与顶部载气流速是物料气固两相分离的两个重要影响因素,其中,当底部分离风流速v1为10 m/s,顶部载气速度v2为5 m/s时,煤制气中半焦的分离效率最高,挥发分的分离效率也达到较大值,分离效果最好。