掺烧煤热解气和生物质气对锅炉NOx排放的影响

对煤热解气和生物质气耦合煤粉进行了模拟,研究了不同组分的掺烧气体条件下锅炉NOx排放规律。结果表明,与原煤燃烧相比,掺烧煤热解气和生物质气均可降低锅炉NOx排放量。烟道出口处,原煤燃烧工况下NOx浓度值为244.2 mg/m3,比掺烧煤热解气时的NOx浓度值高出44.7 mg/m3,比掺烧生物质气时的NOx浓度值高出28.1 mg/m3。燃气组分中CHi基元成分越高,NOx排放值越低。     

过量空气系数对燃煤锅炉SNCR脱硝的影响

为探究NOx超低排放规律,数值模拟研究了总过量空气系数、主燃区过量空气系数对某330 MW燃煤锅炉NOx排放的影响。结果表明,炉膛内速度流场和温度场具有协同性,且协同程度越高,温度上升越快,其NOx生成也越多;NOx沿着环状温度场集中生成,并富集在炉膛四周。主燃区喷尿素可有效降低炉膛内整体NOx浓度。对比喷尿素前后发现：NOx浓度随总过量空气系数减小而变小;主燃区过量空气系数越小,NOx浓度也越小,最佳主燃区过量空气系数为0.92。     

某2 027 t/h锅炉变工况掺烧污泥燃烧特性研究

采用Fluent软件,针对某2 027 t/h四角切圆煤粉锅炉不同负荷下单独燃烧煤粉、煤粉和污泥混烧工况进行了数值模拟,研究了炉内流动、燃烧和NOx排放特性。结果表明：模型能够模拟锅炉燃烧过程,模拟误差在10%以内;掺混污泥对炉内速度场影响较小,掺混污泥后,水分蒸发吸热,炉膛整体温度水平下降,中上层燃烧器区域CO和HCN生成量增加,还原性气氛增强,NOx生成受到抑制;掺混10%比例污泥后,600 MW,510 MW,450 MW工况下平均温度峰值分别降低了15.5 K,8.2 K,3.1 K,NOx排放分别降低10.9%,13.1%,8.1%。     

不同再燃技术降低燃煤锅炉NOx排放的对比分析

目前降低NO_x生成与排放技术中,再燃技术具有改造费用低、锅炉运行效率高、降低NO_x排放效率显著等特点。通过分析超细粉、生物质气、天然气和H₂作为再燃燃料的机理、影响因素、优缺点和实际应用情况,比较了不同再燃技术降低NO_x排放的技术参数和经济性,发现H₂再燃技术降低燃煤锅炉NO_x排放具有较大优越性。     

1 000MW火电机组污泥掺烧比例影响研究

采用流体计算仿真软件对1 000 MW燃煤电站锅炉燃料掺烧情况进行了模拟计算。针对单台磨煤机的污泥掺烧开展研究,分别对污泥掺混比例为0%,10%,20%,30%,40%时的炉膛内部燃烧情况进行了计算,并对炉膛内温度场、组分浓度场等进行了分析。结果表明:保持总热值不变进行掺烧时,随着掺烧比的增加,炉膛温度有所下降,炉膛出口温度降低;SO2浓度呈上升趋势,主要集中在掺烧污泥的一次风喷口处;CO2浓度随着掺烧比的增加逐渐下降。     

掺烧高炉煤气对锅炉传热特性影响的研究

为了提高某300 MW电站中高炉煤气的掺烧比例,在混合燃料燃烧的热力计算方法的基础上,分别计算了不同煤种在不同高炉煤气掺烧比例时对理论燃烧温度、炉膛出口烟温、飞灰浓度、排烟温度、锅炉效率等方面的影响。计算结果表明,随着高炉煤气掺烧比例的增加,锅炉效率下降,排烟温度升高。当燃烧煤种1高炉煤气掺烧比例为20%时,排烟温度升高38℃,锅炉效率下降2.76%;当燃烧高灰份的煤种2高炉煤气掺烧比例为20%时,排烟温度升高45℃,锅炉效率下降3.49%。     

1000MW锅炉污泥掺烧温度场数值模拟

采用FLUENT软件对电站锅炉污泥掺烧温度场进行数值模拟分析。分别对污泥掺烧比例为0,1.3%,2.9%, 4.8%的煤燃烧情况下的温度场进行了比较。结果表明:随着污泥与煤粉掺烧比例的增加,污泥与煤粉的混合物中灰分含量增加,可燃物的含量减少,水分大幅增加导致炉膛中心温度出现明显的变化。     

基于CMAQ-MCM模型的长三角地区夏季臭氧和大气氧化性影响的研究

传统的空气质量模型多使用简化的光化学反应机制来模拟大气污染物的形成.这些机制主要基于烟雾箱实验拟合的反应速率和产物来模拟二次产物（如臭氧（O₃））前体物的氧化反应，具有一定的不确定性，导致模拟结果产生偏差.针对该问题，本研究将详细的大气化学机理（MCMv3.3.1）与美国国家环境保护局研制的第三代空气质量预报和评估系统CMAQ相结合（CMAQ-MCM），模拟研究长三角地区2015年8月27—9月5日臭氧高发时段的空气质量.CMAQ-MCM模型可以较好地模拟长三角地区6个代表城市O₃和其前体物随时间的变化趋势.对模拟的O₃日最大8 h平均浓度的统计分析表明，徐州表现最好（标准平均误差=-0.15，标准平均偏差=0.23）.在长三角地区，居民源对挥发性有机物（VOCs）的贡献最大，占39.08%，其次是交通运输（33.25%）和工业（25.56%）.能源对总VOCs的贡献最小，约为2.11%.对活性氧化氮（NO_y）的分析表明，其主要组分是NO_x（80%），其次是硝酸（HNO₃）（<10%）.O₃的空间分布与NO_y和NO_x非常相似.HCHO等其他氧化产物的分布与NO_x相似，这很可能是由于在高NO_x条件下VOCs氧化产生的产物.甲基乙烯基酮（MVK）和甲基丙烯醛（MACR）的空间分布与自然源VOCs （BVOCs）非常相似，表明长三角地区MVK和MACR主要由BVOCs氧化生成.长三角地区受到人为源和自然源排放相互作用的影响.     

煤层气、煤矸石掺烧比对CFB炉内燃烧特性的影响

通过对某一炉膛内煤矸石和煤层气燃烧情况进行数值模拟,发现煤矸石和煤层气的掺烧比和一二次风比例对混烧特性有重要影响.分别改变掺烧比和一二次风的比例,得出这2种因素对混烧特性的综合影响:掺烧比主要影响炉膛密相区的温度分布,一二次风比例会影响炉膛内的整个流场.当煤矸石和煤层气的混合比例为8:2,一二次风比例为6:4的时候,综合得到的炉膛燃烧情况比较好.     

煤层气、煤矸石掺烧比对CFB炉内燃烧特性的影响

通过对某一炉膛内煤矸石和煤层气燃烧情况进行数值模拟，发现煤矸石和煤层气的掺烧比和一二次风比例对混烧特性有重要影响．分别改变掺烧比和一二次风的比例，得出这2种因素对混烧特性的综合影响：掺烧比主要影响炉膛密相区的温度分布，一二次风比例会影响炉膛内的整个流场．当煤矸石和煤层气的混合比例为8：2，一二次风比例为6：4的时候，综合得到的炉膛燃烧情况比较好．     

墙式切圆锅炉燃烧过程的数值模拟

为研究墙式切圆锅炉炉内的燃烧问题,采用Fluent模拟软件,分析了炉内的速度场、温度场和NOx的分布规律.结果表明,炉膛燃烧器区横截面的切圆直径随着炉膛高度的增加逐渐增加;在炉膛中心纵截面上,炉内中心温度低于两侧温度,而且随着炉膛高度的增加,温度先增后降,炉壁附近出现局部高温;NO浓度沿高度方向先升后降.     

深度空气分级条件下配风方式对炉内燃烧特性影响的数值模拟研究

借助数值模拟方法对四角切圆煤粉锅炉进行三维稳态数值模拟,观察其炉内燃烧过程,重点对比了在空气分级下不同配风方式对炉内空气流动和燃烧特性的影响。结果表明:底部配风量较多的正宝塔型、均等、缩腰型配风在炉膛底部形成较高切圆且温度较高,主燃区上部风量较小的正宝塔型和鼓腰型配风速度分布均匀,温度偏差较小,倒宝塔型和鼓腰型配风时出口NOx较其他3种配风方式要小。     

初始氧浓度对纵置煤粉炉组分及温度场影响的数值研究

在O2/CO2燃烧方式下,对设计的0.3 MW纵置炉在4组初始氧浓度Φ(O2=21%,30%,35%,40%)工况下的燃烧室内的组分场和温度场分布进行了数值研究。计算结果表明:随着初始氧浓度的提高,炉膛出口烟气中的CO和CO2平均浓度相应降低,各工况下炉膛出口CO2浓度都在87%以上;炉膛出口NO平均浓度先增加后降低。随着初始氧浓度的提高,炉内的火焰温度水平逐渐提高。在Φ=21%工况下,炉膛尾部平均温度较低,而在Φ=40%工况下,炉膛尾部温度偏高,在Φ=30%工况下,炉膛中心截面温度比较均匀。     

燃瓦斯气蓄热式加热炉再燃低氮改造数值模拟

为实现燃瓦斯气加热炉氮氧化物(NOx)排放低于200 mg/m3(O2体积分数3.5%)的要求,提出高效的再燃低氮改造方案.通过数值计算和工业试验相结合的方法对其进行验证.采用FLUENT软件计算不同再燃瓦斯气比例和当量比下,不同截面温度及NOx质量浓度分布,NOx生成还原特性和瓦斯气未燃尽率等.根据优化的数值计算结果对加热炉进行改造,进行连续一周的工业试验.结果表明:增加再燃比,燃烧空间高温区域比例降低,热力型NOx生成量减少且减幅增大,再燃作用对NOx的还原率先升高后降低.当再燃比为0.20时,再燃作用还原NOx的效率最高.增加再燃比或降低主燃区当量比将降低NOx浓度,但瓦斯气未燃尽率升高.通过与工业试验对比,验证了计算的可靠性.当再燃比为0.15~0.20,主燃区当量比为1.15~1.20时,NOx质量浓度最高值约160 mg/m3,均值约130 mg/m3(O2体积分数3.5%),且瓦斯气未燃尽率较低.     

混烧锅炉富氧燃烧的数值模拟

富氧燃烧会对煤粉和高炉煤气混烧锅炉炉内的燃烧特性产生重要影响。以130 t/h煤粉和高炉煤气混烧锅炉为研究对象,采用Fluent流体力学软件,对助燃气体（O_2/N_2）在3种不同氧气体积百分数（21%,23%,27%）工况下煤粉和高炉煤气混烧锅炉炉内的燃烧过程进行数值模拟。模拟得到3种工况下：炉内的温度场分布,烟气流场特性,火焰长度。模拟结果表明：随着氧气浓度的增加,燃料着火速度更快,燃烧更稳定,出口烟温逐渐降低,炉内烟气流速逐渐减少,强化了炉内传热效果,提高了锅炉热效率。     

煤种变化对超细粉再燃降低电站NO_X排放量的影响

使用Fluent6软件对河北某电厂300MWW火焰炉中的常规燃烧和超细粉再燃的燃烧的NOx排放进行了数值模拟．研究表明,超细粉再燃还原技术对降低300MWW火焰炉燃烧NOx排放量有显著效果,当质量为初始燃料的10％左右的寿阳贫煤的超细粉作为再燃燃料送入折焰角出口处时,脱除率为1／2～2／3;高于采用厂用混合煤粉的脱除率．     

中型载货汽车轮胎表面温度的稳态特性

利用自行研制的高速滚动轮胎单向实时红外测温系统(由轮胎高速转鼓试验台、MikronM90B红外测温仪及红外测温仪夹具等组成),对解放CA1092型5t载货车用9.00-20规格斜交轮胎表面温度的稳态特性进行了测试。建立了稳态时轮胎表面最高温升与速度的回归公式。为研究汽车轮胎高速滚动温度分布及爆胎机理奠定了基础。