飞灰及其中未燃碳颗粒结构的分析

通过分析煤粉的矿物结构可知,研磨后煤粉中的矿物可分为独立矿物和细分散状矿物两种类型.煤粉燃烧后大部分独立矿物形成飞灰中的玻璃微珠,而细分散矿物形成硅铝质微珠和铁质微珠.此外,由飞灰中未燃碳的结构分析可知,粉煤灰中未燃尽的碳大部分以单体形式存在于粉煤灰中.粉煤灰作为一种新的资源,若将其中的未燃碳通过分选分离出来,并进一步分选提纯,获得高质量、高价值的产品,则可大量节约能源.另外,粉煤灰的含碳量越低,资源化程度越高,价值越大.     

一次风速度对煤颗粒群着火特性影响的实验研究

利用Hencken型平面携带流反应器,研究了一次风速度对两种高挥发分褐煤和一种贫煤射流着火特性的影响.实验结果表明,低雷诺数(Re=878)条件下,贫煤煤粉气流先后发生外层单颗粒着火燃烧和内层颗粒群着火燃烧,煤粉颗粒着火和燃烧轨迹十分规则.但在高雷诺数(Re=4,392)条件下,贫煤煤粉气流更难形成群燃火焰,呈现出暗红色火焰.随着一次风速度的增加,尽管煤粉颗粒的停留时间减小,但湍流强度的增加使颗粒加热速率以及挥发分析出的强化作用占主导,使得煤粉气流的着火距离减小.此外,群燃火焰在挥发分聚集到一定程度后产生,是颗粒群燃烧的特有现象,而煤种挥发分含量的增加和有效聚集有利于群燃火焰的出现.     

未燃煤粉对滤袋危害的研究与探讨

研究分析未燃煤粉对电站锅炉袋式除尘器滤袋的影响以及未燃煤粉产生机理,并从运行控制、系统布置等角度对减少未燃煤粉的措施进行探讨.     

水平与垂直浓淡煤粉燃烧方式气固混合理论及实验分析

针对切向燃烧锅炉燃用劣质煤时的稳燃及水冷壁高温腐蚀等问题,采用PDA测量系统,对水平浓淡及垂直浓淡两种煤粉燃烧方式下的气固两相混合规律,进行了实验研究与数值模拟分析。结果表明：与垂直浓淡煤粉燃烧方式相比,水平浓淡煤粉燃烧方式在稳燃、低NOx排放、防结渣、防高温腐蚀等方面具有更优良的性能。图12表1参5     

对一台75t／h煤粉锅炉改造设计

文章介绍了75t/h煤粉炉锅炉改造燃用油页岩的高低差速床锅炉燃烧技术、措施及运行效果.     

基于CPFD法的循环流化床锅炉燃烧优化模拟

针对某循环流化床锅炉运行中存在返料系统与旋风分离器效果差等问题,采用CPFD数值模拟法讨论床料粒径大小和给煤偏置的设置对锅炉稳燃及旋风分离器失衡问题的影响.结果表明:颗粒粒径过大时炉膛内易结渣、流化效果不良且内循环不佳,无法形成良好的稀密相分布.同时煤粉粒径对炉内燃烧影响显著,因煤粉对床料颗粒夹带量不同,粒径越大的床料颗粒煤粉对其夹带能力越小,导致上部稀相区温度偏高.研究得出调整给煤设置参数是保证锅炉稳燃,同时解决左右旋风分离器不平衡的有效措施.其中最佳给煤偏置为左、中、右分别为1.93、2.93和3.93 kg/s.     

柱状颗粒填充床的储能性能分析

填充床储能是一种很有发展前景的热能储存技术,它具有可降低存储成本和提高太阳能热系统开发效率等优点。研究人员多采用球形的储能单元,而圆柱体在储能填充床换热中有其独特的优势,因此基于圆柱形和拉西环形两种柱状颗粒,建立了一种潜热储能填充床的三维模型,采用数值模拟的方法分别研究两种柱状颗粒组成的填充床的储能性能,分析了储能填充床的直径比对其性能的影响。研究表明,填充床直径比越大,其储能性能越好。同时研究了圆柱形储能单元高度和拉西环形储能单元孔径对储能性能的影响。结果表明,在研究范围内,由高度为3 mm的圆柱形储能单元和孔半径1.50 mm的储能单元分别组成的填充床储能速率最高。     

基于数学建模的煤粉加热炉燃烧状态模拟研究

以获取准确的煤粉燃烬率，掌握煤粉加热炉燃烧状态为研究目的，提出基于数学建模的煤粉加热炉燃烧状态模拟方法。通过构建连续性方程、能量方程、动量方程、湍动能耗散率方程以及湍动能方程，描述煤粉加热炉内煤粉的燃烧过程。将煤粒在加热炉中的燃烧过程分为两个阶段，第一个阶段为热解挥发阶段，第二个阶段为残碳氧化阶段，依据双挥发反应模型构建热解挥发模型，对原煤热解挥发过程进行模拟。设置边界条件，进行实验研究，结果表明：颗粒粒径与煤粉燃烬率之间呈反比关系，温度与煤粉燃烬度之间成正比关系。所提方法的模拟结果与实际结果之间的拟合度较高，说明其模拟结果更加准确，可以促进工业加热中煤粉加热炉燃烧状态优化。     

新型直流燃烧器燃烧性能的数值模拟分析

为了解决超低负荷下煤粉燃烧器的稳燃和NOx排放等问题,研发了一种新型直流煤粉燃烧器,通过数值模拟分析发现该燃烧器具有高浓缩比的特点,出口NOx排放浓度在180mg/m3(O2 =6％)以内,同时喷口处能够形成稳定的回流区,保证了煤粉着火的稳定性,可见该新型燃烧器具有良好的低NOx排放及稳燃特性.     

两种形式多孔介质发动机燃用液体燃料的着火特性

融合一种新式燃烧理念的多孔介质发动机,能够实现发动机的均质、高效和稳定燃烧.为加深对两种形式多孔介质发动机燃用液体燃料着火特性的了解及探讨影响其各自压燃着火的因素,用改进的KIVA-3V对两种形式的多孔介质发动机燃用异辛烷的工作过程进行了模拟,并讨论了多孔介质初始温度、多孔介质结构对两种形式发动机压燃着火的影响.计算结果表明,压缩比一定时,多孔介质初始温度是决定两种形式多孔介质发动机能否实现压燃着火的重要因素;与永久性接触型发动机相比,在较低的多孔介质初始温度下,即可保证周期性接触型发动机实现压燃着火;多孔介质结构通过改变多孔介质内气固两相换热及弥散作用影响两种形式多孔介质发动机的压燃着火.     

Experimental study on gasification mechanism of unburned pulverized coal catalyzed by alkali metal vapor

The catalytic behavior of alkali vapor on unburned pulverized coal (UPC) prepared from bituminous coal, anthracite, semi coke and coke have been investigated. Experiment results show that the alkali metal vapor has catalytic effect on the gasification reaction of UPC. The catalytic effect of coke UPC is the most obvious, followed by anthracite UPC and bituminous coal UPC. Semi coke UPC is the least catalyzed by alkali metals but its gasification reactivity is the best. As the concentration of alkali metal vapor increases, the alkali metal content adsorbed by UPC increases, and there may be a phenomenon of saturated adsorption. The amount of alkali metal adsorbed is between 2% and 6%. AUPC has the highest ability to adsorb alkali metals, and SUPC is the weakest, which may be related to the minerals (CaO, Al₂O₃) in the coal ash. Changes in stomatal parameters are not the main factors affecting the catalytic effect. The results of X-ray diffraction experiments show that alkali metal aluminosilicate exists in the ash of coal after adsorption of alkali metal, and the average stack height of carbon atoms decreases significantly. The alkali metal catalytic gasification reaction is mainly achieved by destroying the carbon basic structural unit. The alkali metal nepheline and the interlayer compound may be the main catalytic substances, and the destructive ability of alkali intercalation is obviously stronger than that of alkali nepheline. The catalytic mechanism of alkali metals on unburned coal and the destruction mechanism of alkali metals on carbon crystals were discussed. It can provide reference for reducing alkali metal corrosion on coke and improving pulverized coal utilization rate.     

Analysis of steam flow behavior in packed bed of coal particles

The steam outflow rate and temperature distribution in a packed bed of coal particles were measured and compared with the results of a numerical analysis in order to determine the steam flow behavior in a coke oven chamber. The moisture-controlled and size-graded pulverized coal particles were packed in a cylindrical stainless steel vessel with steam flow pipes at both ends of the vessel. The upper end of the vessel was heated from 293 K to 653 K with constant heating rate of 3 K/min and maintained at 653 K. The numerical analysis, which was based on a new concept of the evaporation/condensation behavior, was conducted in an axisymmetrical coordinate system. The unsteady heat conduction equation in the solid phase and the mass, momentum, and energy conservation equations in the gas phase were solved simultaneously. The condensed water in the bed is assumed to be static and a part of the solid phase under the assumption of local thermal equilibrium. Estimated results on the temperature distribution and the steam outflow rate are quantitatively in good agreement with experimental results and the model performance is verified. The steam flow toward the heated side decreases the heat transfer rate to the inside, while the flow toward the insulated side increases it. © 1997 Scripta Technica, Inc Heat Trans Jpn Res 25(4): 238–253, 1996     

煤层气发动机CO排放量数值模拟及试验

根据化学反应动力学原理,建立了火花点火武变组分煤层气发动机CO的生成模型,该模型由碳氢燃料高温氧化生成CO以及CO在火焰中及火焰后氧化两部分组成。以MATLAB程序设计语言为应用平台,对CO的瞬时排放量进行了模拟计算,得到了发动机缸内CO的变化规律。同时,计算和分析了煤层气组分变化对CO排放的影响,并与实验结果进行了比较。研究结果证实．所建立的CO排放模型是合理的。理论和试验结果表明,提高煤层气中的甲烷浓度和发动机的负荷有利于降低发动机的CO排放量。     

运行参数对粉煤流化床_PC_FB_密相燃烧区燃烧特性的影响

在一座0．3MW热输入的煤粉流化床燃烧（PC－FBC）试验台上,研究了煤粉在其密相燃烧区内的燃烧特性,文中用密相燃烧区内煤粉挥发份的释放率V^τ（％）,及其出口处煤灰的碳含量C（％）,来描述此特性,并研究了床温、氧浓度、流化速度、二次风率时V^τ（％）,C（％）的影响规律。研究表明,煤粉在密相燃烧区内释放57．4％－84％的挥发分和燃烧20％－30％左右的固定碳,释放40％－50％的发热量。     

粉煤流化床燃烧_PC_FBC_炉膛烟温试验研究

针对新型高效、清洁煤燃烧方式,即粉煤流化床（ＰＣ－ＦＢ）,在一座０．３ＭＷ的试验台上,系统而详细地研究了ＰＣ－ＦＢ炉膛空间烟气温度的分布特性。主要研究内容包括：ＰＣ－ＦＢ炉膛空间内烟流的稳定性与均匀性;床层温度、流化速度、床料的平均粒径、二次风率、二次风的投入位置对炉膛内烟温分布的影响,并总结出合理的炉膛烟温分布。     

流化床-煤粉复合燃烧锅炉的炉膛传热计算方法

针对流化床－煤粉复合燃烧锅炉的特点,在综合考虑流化床、火焰和受热面之间换热的基础上,推导了流化床－煤粉复合燃烧锅炉炉膛传热计算的基本方程,得到了复合燃烧锅炉炉膛传热计算的零维模型半径验法。以某７５ｔ／ｈ树皮流化床－煤粉复合燃烧锅炉为例,进行了炉膛传热计算。图１表６参５     

运行参数对粉煤流化床_PC_FB_燃烧效率的影响

在一座 0 3MW热输入的PC -FBC试验台上进行了试验研究 ,获得了不同操作参数下PC -FB燃烧效率的试验数据 ,详细讨论了这些参数对PC -FB燃烧效率的影响规律。研究结果表明 ,粉煤流化床的燃烧效率最高达 98%～ 99% ,可与煤粉炉相媲美。本试验研究亦首次提出 ,只要燃烧温度、颗粒停留时间、火焰湍流度 (3T)及炉内氧浓度、颗粒浓度(2C)合理匹配 ,就能够实现煤粉的低温高效燃烧。     

不同煤种挥发氮析出过程的数值模拟与试验研究

采用数值模型研究了烟煤、贫煤和无烟煤等不同煤种热解、燃烧过程中挥发分氮的析出、中间含氮产物HCN的生成以及转变为NO的过程。利用有限体积方法对质量、化学组分、动量和热量守恒方程进行离散求解。计算获得了不同煤种的颗粒着火时间、热解过程、孔隙率、HCN和NO生成率等数据,并与沉降炉试验结果进行了比较,分析。     

煤和生物质床层燃烧氮氧化物生成规律的对比研究

为揭示和评估燃料特性对床层燃烧过程中氮氧化物生成规律的影响,选取了燃煤与生物质成型颗粒这两种代表性燃料,在单元体炉试验台上模拟层燃反应过程,并测定了床层表面和内部的温度及气氛.结果表明:无论燃煤还是生物质,床层内部的氮氧化物浓度峰值都显著高于床层表面,证实了炭层对氮氧化物优良的还原作用.生物质与燃煤相比火焰锋面处的氮氧...     

大型褐煤锅炉煤粉再燃技术的数值模拟

考虑煤焦还原NO的反应动力学模型,利用Fluent软件对元宝山电厂3号锅炉超细煤粉再燃的不同配风方式进行了炉膛整体的燃烧数值模拟。模拟结果表明,再燃燃料比例、再燃风中的风煤比、再燃区的大小等因素对燃烧效率和NOx排放具有重要影响。通过优化计算得到,当主燃区空气过量系数控制在1．1时,再燃燃料占总燃料的15％,再燃风中的风煤比为2,烟气在再燃区的停留时间为0．5S左右的方案是一种较好的再燃组织方式。