生物质燃烧过程中K元素的迁移特性

在生物质热转化过程中,一部分K元素会进入到气相,造成锅炉高温对流受热面上的积灰结渣和高温腐蚀问题,严重威胁锅炉的安全运行.以自行设计的固定床实验系统研究了典型生物质燃料燃烧过程中K元素的迁移特性,考察了温度、时间和掺混燃烧的影响.结果表明,随着温度的升高,燃料中水溶性K会减少,难溶性K和气相析出K会增加.当温度为700～900,℃时,随着反应时间的增加,小麦秸秆中K元素的析出率逐渐升高,且有一部分醋酸铵溶K和盐酸溶K转化为难溶K,另一部分水溶性K转化为气相K析出.掺混了稻壳后玉米秸秆的灰产率会增大,且在燃烧温度较高时掺混高硅燃料对玉米秸秆中K元素的释放会产生一定影响.     

生物质锅炉NOx控制技术研究进展

我国生物质资源丰富,种类繁多,可直接作为燃料燃烧。随着生物质发电装机容量占比逐年增加,环境保护要求逐年提高,生物质电厂烟气排放控制更加严格。生物质锅炉初始氮氧化物排放波动大,烟气中飞灰碱金属含量高,湿度大,生物质锅炉脱硝技术面临重大挑战。本文在对比分析生物质燃料燃烧和烟气排放特点的基础上,分析了目前广泛应用的传统脱硝技术以及正在不断完善的新型脱硝技术的发展现状和各自优缺点。传统脱硝技术包括低氮燃烧技术、选择性催化还原技术和选择性非催化还原技术,新型脱硝技术包括等离子脱硝技术、臭氧氧化脱硝技术、生物质活性炭脱硫脱硝技术、ZYY干法脱硫脱硝技术、低温氧化吸收协同半干法脱硝技术、液态生物钙脱硝技术和固态高分子脱硝技术等。同时对生物质锅炉脱硝技术存在的技术问题、成本问题和运行周期等进行了讨论。     

超低排烟温度的高效燃气热水锅炉

通过提高对流受热面的换热效率并适当增加受热面的面积,可有效降低锅炉排烟温度,减少排烟热损失,显著提高燃气热水锅炉的热效率。对超低排烟温度燃气热水锅炉进行了技术和经济两方面的可行性分析,结果表明,超低排烟温度锅炉在技术上可以实现锅炉的安全稳定运行,在经济上可带来可观的经济效益;对于出水温度为95℃的燃气热水锅炉,还给出了相应的经济排烟温度,可选在105～115℃左右。     

加湿热空气对流冷凝换热冷凝液量的实验研究

以冷凝式燃气锅炉的冷凝受热面为原型,采用加湿热空气模拟燃气锅炉的尾部烟气,通过单列光管间壁式换热器进行冷凝换热,在较宽广的加湿热空气温度(100～200℃)和水蒸气体积分数(4%～16%)范围内研究了冷凝液量的生成规律.实验结果表明:水蒸气分压力、冷却水流量和加湿热空气流量是影响水蒸气冷凝液量的主要因素,水蒸气的凝结率为40%～75%.由实验数据进行多元线性回归分析,提出了一个新的计算冷凝液量的经验关系式.     

燃煤循环流化床锅炉急冷脱硫底渣作为水泥混合材的性能

针对循环流化床锅炉（CFB）底渣利用率偏低的问题,提出一种新的底渣处理应用方案——对底渣进行急冷处理后,将其作为脱硫剂或水泥混合材进行综合利用。本文通过搭建CFB锅炉底渣急冷实验系统,制备了不同渣温下的急冷底渣样品;然后选取亿利底渣和42.5标号的水泥作为研究对象,探讨了急冷底渣作混合材对水泥性能的影响。实验结果表明：急冷会破坏底渣颗粒形状,导致外壳成分发生变化。急冷处理不仅造成CaSO₄峰值显著降低,而且使得Ca(OH)₂的特征峰变强。在相同的CFB底渣掺比下,与原始底渣相比,急冷底渣作为水泥混合材时,虽然无助于提高抗折抗压强度,但能缩短凝结时间,减少安定性值。同时,还能减少水泥标准稠度需水量,提升水泥的密实程度,对水泥的力学性能和抗侵蚀性有着一定的积极作用。     

焦炭与原煤混烧和分别燃烧时NO生成的差异性

以3种具有不同煤阶的原煤作为试样,将其热解后制备的焦炭与原煤采用2种方法进行实验：混烧和分别燃烧,在973~1 373 K范围内研究了NO的生成规律.研究发现,焦炭和原煤混烧生成的NO大于其分别燃烧时生成的NO的总和.而且当焦炭占混合物的质量分数为13.04 %时,随着燃烧温度的提高,2种方法所得NO的差异还有增大的趋势.在此温度范围内,当混烧时,焦炭对NO的主要作用表现为对其前驱物的吸附.     

O2/CO2燃烧技术研究进展2:污染物排放特性与经济性分析

O2/CO2燃烧技术不仅能实现CO2的大规模捕集,而且能大幅度降低NO2排放,并使SO2处理更加容易,是一种接近零排放的洁净煤燃烧技术.介绍了O2/CO2燃烧技术在SOx和NOx排放特性、颗粒物和痕量元素排放特性以及经济性分析等方面的研究现状及存在问题,总结了该技术尚待进一步解决的问题以及今后的研究方向.     

低浓度可燃废气处理系统流动特性研究

在自建的低浓度可燃废气处理系统上进行了装填方式、循环周期、气体流速和浓度对系统冷、热态气体流动特性影响的研究。结果表明,系统冷、热态气体流动时的阻力损失均表现出明显的周期性;混合装填蓄热体与催化剂更有利于系统的稳定燃烧;随着气体流速的增加,气体流动阻力和流速的关系逐渐从线性关系过渡为近抛物线关系;热态时系统的气体流动阻力大于冷态,并且受循环周期、浓度对系统温度的影响,在1/2周期内呈单调上升趋势。根据试验结果对仅装填蓄热体时系统的冷态流动阻力损失按照Ergun方程的形式进行回归,其结果与试验结果吻合,为后续的数值模拟奠定了基础。     

油气管道CO2腐蚀过程中弹状流的影响

通过分析弹状流近壁面处的动力边界层和扩散边界层及弹状流对管壁CO2腐蚀的影响,发现弹状流动特性对管壁的质量传递、动量交换、管壁处的电化学腐蚀以及腐蚀产物膜的形成和破坏有显著的影响作用。提出弹状流动形态和CO2腐蚀产物膜特性是管壁腐蚀速率和腐蚀形态的重要影响因素,弹单元内的壁面切应力变化特性、正应力变化特性、壁面传质变化特性以及电化学腐蚀特性的非线性耦合作用是油气管道内壁CO2腐蚀的重要影响因素。在此基础上阐述了CO2腐蚀产物膜的微观结构、力学特性以及膜内的传质特性对腐蚀产物膜的形成、破坏以及修复作用。