天然气/液化气先进再燃脱硝特性研究

利用自行研制的可燃气体再燃脱硝实验台，在先进再燃脱硝的典型影响因素条件下比较了两种再燃燃料的脱硝特性.实验燃料先进再燃脱硝时均存在最佳过量空气系数、最佳NH₃/NO摩尔比；1 050,1 150 ℃时脱硝效率随再燃气/NO摩尔比增加而提高，而1 200 ℃时脱硝效率随天然气/NO比增加先升高后降低，实验最佳天然气/NO比为3.63；天然气/液化气先进再燃时再燃区最佳温度分别为1 250 ℃与1 050 ℃，再燃区温度高于1 150 ℃时选择天然气为再燃燃料，反之选择液化气；从停留时间上考虑应优先选择天然气作为再燃燃料.     

燃煤锅炉气体再燃混合特性的三维数值模拟

研究全尺寸锅炉内气体再燃的混合特性.通过三维模型,考察煤粉切圆燃烧锅炉内的混合特性.结果表明,再燃燃料的喷入速度,喷口的宽高比对再燃燃料的混合过程有显著的影响,而再燃区的高度对混合过程的影响很小.计算表明,当再燃燃料喷入量保持不变时,采用较大的再燃燃料射入速度、等边的喷口和较大的再燃烧区高度有利于再燃气与烟气的混合.     

天然气再燃对炉内燃烧及流动影响的数值模拟

以1台220 t/h四角切圆煤粉炉为研究对象,采用CFD计算软件Fluent6.2对天然气再燃系统的喷射方式进行了数值模拟.研究了再燃气体及燃尽风采用切向喷射和前后墙对冲喷射对炉内NOx和CO浓度分布、温度分布以及气流旋流数的影响.结果表明:再燃气体及燃尽风的喷射方式对炉内CO浓度分布和温度分布的影响不大,但再燃气体及燃尽风采用对冲喷射时,降低NOx排放的效果好于切向喷射,并有利于减小炉膛出口气流的旋流数.     

煤粉再燃过程中主要气体体积分数的变化规律

在一维炉上对煤粉再燃过程中烟气内主要气体体积分数随再燃区初始氧体积分数的变化规律进行了研究.再燃温度为1 273 K时,脱硝效率及H2、CO体积分数曲线随再燃区氧体积分数升高均呈不规则"M"型.脱硝效率与H2体积分数出现峰值时的氧体积分数一致,CO体积分数峰值处的氧体积分数高一些.脱硝效率及H2、CO体积分数的第一次下降是由气相着火引起的.氧体积分数进一步上升时,煤焦被气相燃烧热引燃,颗粒温度的大幅跃升促使异相脱硝反应增强,脱硝效率及H2、CO、CH4体积分数再次上升.氧体积分数更高时煤焦燃烧开始受扩散控制,火焰自焦表面外移,颗粒升温趋缓,能够到达焦表面的氧气减少,必须有氧参与的异相还原反应减弱,脱硝效率再次下降.再燃温度更高时,脱硝效率及H2、CO体积分数的变化趋势与1 273 K时基本类似,但稍平缓.     

煤粉再燃过程中最佳停留时间的实验研究

采用实验研究了煤粉再燃过程中停留时间与氧浓度影响脱硝效率的依赖关系,发现最佳停留时间与煤粉着火状态有直接关联。在再燃温度及氧浓度较低时,煤粉尚未着火,同相脱硝作用在整个脱硝反应中占优,最佳停留时间与烟气中碳氢化合物的消耗速率有关。随着再燃区氧浓度进一步上升,挥发分着火,大量挥发分被燃烧反应消耗掉,最佳停留时间与挥发分着火时间基本吻合,过多延长停留时间对脱硝没有实际意义。氧浓度更高时煤焦被挥发分的燃烧热引燃,颗粒大幅升温,煤焦的异相脱硝作用在总体脱硝作用中开始占优,并随停留时间延长持续上升,此时最佳停留时间的确定应与煤粉燃尽一起来考虑。     

再燃烧技术原理及其影响因素分析

再燃烧是低NOx燃烧技术中正在发展的较有前途的一种方法。本文阐述了再燃烧技术原理，分析了影响再燃烧技术还原过程的主要因素。     

生物质气化气还原NO的化学反应动力学机制及数值模拟

采用生物质燃料再燃方式既能减少NOx排放,又能减少CO2、SOx排放,因此生物质燃料再燃是具有优势的生物质能利用方式,成为再燃技术研究的新方向。生物质气化再燃相比较直接再燃,气化后再燃不会破坏锅炉的灰成分,同时锅炉受热面的积灰、结渣、腐蚀等问题也可以避免,尤其适合难以直接燃烧的生物质。生物质气化气还原NO的化学反应动力学机制研究有助于深入理解再燃过程,优化再燃效果。提出1套详细的化学反应动力学机制,并对稻杆气化气的再燃进行模拟与分析,针对温度、当量比这2个重要再燃参数,得出稻杆气化气再燃的最佳当量比为φ=1.1~1.5,最佳温度范围在1 300 K以上。     

含氨煤气再燃脱硝反应的化学动力学模拟

煤气再燃有望成为一种有效的低污染燃烧方式得到广泛的使用。该文利用化学动力学模型对2种典型含氨煤气的脱硝反应特性进行了模拟研究。计算结果发现,再燃停留时间的延长可以显著提高再燃脱硝的效果,再燃停留时间应该大于1s才能取得较好的脱硝效果。同时,再燃温度越高,反应越迅速,脱硝效果越好。再燃区过量空气系数的降低对脱硝也有好处。煤气中的氨成分对煤气脱硝有一定的促进效果,而且随着反应温度的降低和再燃比例的增加,促进效果增强。含烃煤气与非烃煤气的再燃特性有很显著的差异,进行低NOx燃烧方式设计的时候应特别注意。     

七氟丙烷对磷酸铁锂储能电池的灭火效果

以七氟丙烷灭火剂为灭火介质,研究其在不同喷射方式下对磷酸铁锂储能电池火灾的灭火效果。研究发现：不同喷射方式均可在8 s 内扑灭明火,但灭火效果存在一定差异。七氟丙烷垂直喷射时,扑灭明火仅用2 s,且瞬时降温速率最大可达43 ℃/s。抑制复燃时间长,持续升温时间以及持续冒烟时间短。在喷射方式的选择上应尽量保证灭火剂喷口能够覆盖在电池正上方,这样能够最大化发挥七氟丙烷的灭火效果。     

水蒸汽对先进再燃区脱硝效率的影响研究

实验研究了以天然气和氨为还原剂,在高温环境中对烟气中氮氧化物进行还原脱除。在这个过程中,通过改变再燃区的温度、过量氧系数、喷氨量、喷水蒸汽量等方法,提高再燃区的脱硝效率。通过实验研究对这些参数进行优化,并从机理上给予解释。本研究为其工业应用提供有价值的数据依据和理论基础。