基于热解与燃烧反应重构的低NO x 解耦燃烧原理与技术

解耦燃烧原理最早于1995年被用于烟煤的低氮无烟燃烧,其通过分离燃料热解与半焦燃烧,打破两反应在传统燃烧方式中的耦合作用,并通过重构热解挥发分与半焦的燃烧反应,实现挥发分完全燃烧的同时有效还原燃烧生成的NO _x。基于此方法的燃烧技术在1997年被定义为“解耦燃烧”。本文围绕固体燃料解耦燃烧高效低氮化原理、燃烧过程反应重构原则和反应过程定向调控关键要素,综合总结近三十年在煤炭与生物质解耦燃烧基础研究、技术开发、民用及工业燃烧典型应用及其实现的燃烧强化效果等方面取得的主要进展。解耦燃烧耦合其他诸如燃料再燃、燃料或空气分级燃烧、流态重构燃烧等先进燃烧技术可以进一步提高燃烧效率,降低空气污染物排放。解耦燃烧技术特别适合高含水燃料,对创新低阶煤和有机废弃物等的高效低氮燃烧新技术具有重要的科学意义和应用价值。     

基于热解与燃烧反应重构的低NO x 解耦燃烧原理与技术

解耦燃烧原理最早于1995年被用于烟煤的低氮无烟燃烧,其通过分离燃料热解与半焦燃烧,打破两反应在传统燃烧方式中的耦合作用,并通过重构热解挥发分与半焦的燃烧反应,实现挥发分完全燃烧的同时有效还原燃烧生成的NO _x。基于此方法的燃烧技术在1997年被定义为“解耦燃烧”。本文围绕固体燃料解耦燃烧高效低氮化原理、燃烧过程反应重构原则和反应过程定向调控关键要素,综合总结近三十年在煤炭与生物质解耦燃烧基础研究、技术开发、民用及工业燃烧典型应用及其实现的燃烧强化效果等方面取得的主要进展。解耦燃烧耦合其他诸如燃料再燃、燃料或空气分级燃烧、流态重构燃烧等先进燃烧技术可以进一步提高燃烧效率,降低空气污染物排放。解耦燃烧技术特别适合高含水燃料,对创新低阶煤和有机废弃物等的高效低氮燃烧新技术具有重要的科学意义和应用价值。     

水泥工业氮氧化物减排的途径

0 引言 NOx的减排实现途径可从燃料生命周期的3个阶段入手,即燃烧前、燃烧中和燃烧后[1-3].当前,燃烧前脱氮的研究很少,几乎所有的研究成果都集中在燃烧中和燃烧后的NOx的控制.国际上把燃烧中NOx的所有控制措施统称为一次措施,把燃烧后的NOx控制措施统称为二次措施,又称为烟气脱氮技术.目前,燃烧中NOx控制技术主要是指低氮燃烧技术,该技术是根据燃料在燃烧过程中NOx的生成机理,通过改进燃烧技术来降低NOx的生成和排放,大致可分为两类,即低氮燃烧器和分级燃烧技术(包括空气分级燃烧技术和燃料分级燃烧技术).     

冷壁效应作用下双基药的燃烧特征

为研究冷壁效应作用下火药燃烧过程及其影响规律,采用常压燃烧实验和定容燃烧实验研究了双基药在壁面基体材料冷壁作用下的燃烧特性。结果表明,常压与定容燃烧条件下冷壁效应作用都会使双基药的燃烧变得不稳定,燃烧速率明显变慢,并在一定条件下燃烧熄灭并形成残药;随着基体材料热传导率的提高,冷壁效应作用效果逐渐增强,导致双基药燃烧时间延长,燃烧最大压力和燃烧速率都逐渐降低。     

油页岩半焦燃烧动力学研究

燃烧动力学是研究油页岩半焦颗粒燃烧特性的基础。利用热重分析仪对油页岩半焦进行了恒温燃烧实验研究,在排除外扩散影响的基础上,分析了燃烧温度、氧气浓度对油页岩半焦燃烧过程的影响。在实验范围内,氧气浓度和燃烧温度均能对油页岩半焦燃烧速率产生重要影响,更高的氧气浓度和燃烧温度可以加快油页岩半焦燃烧速率。结合实验结果,建立了考虑氧气浓度影响的油页岩半焦燃烧动力学模型,发现油页岩半焦燃烧速率与氧气浓度的0.97次方呈线性关系。模型计算结果与实验结果符合较好,为进一步研究油页岩半焦大颗粒燃烧特性提供了燃烧动力学基础。     

低挥发分煤粉燃烧新技术发展与应用

介绍了国内外低挥发分煤粉燃烧技术及发展。对具有代表性的燃烧器及炉膛结构进行简要分析,说明热回流、煤粉浓缩、延长火焰长度等关键技术在实现低挥发分难燃煤粉快速着火、稳定燃烧中的应用。指出尽管燃烧器在应用中取得一定的效果,但仍然存在一些问题,因而对于低挥发分煤种还需要同时选择合理的燃烧方式,如切向燃烧、对冲燃烧、W型火焰燃烧及CUF火焰燃烧等技术。其中,W型火焰燃烧方式对难燃无烟煤的燃烧稳定性优于四角和对冲燃烧方式,是目前主要采用的燃烧结构。高温空气燃烧技术对低挥发分煤具有火焰稳定、热效率高、再循环分级燃烧,低NOx排放等优点,将成为更有前景的燃烧技术。     

高氯酸铵含量对高铝富燃料推进剂中重要组分高氯酸铵/铝 一次燃烧性能和铝粉团聚的影响

采用CO2激光点火装置联合高速摄影系统及扫描电子显微镜等凝聚相燃烧产物分析技术,研究了高氯酸铵(AP)含量对高Al富燃料推进剂中重要组分AP/Al一次燃烧过程中燃烧现象、引燃时间、燃烧扩散时间、燃尽时间、燃烧效率、颗粒团聚及凝聚相燃烧产物的表面形貌、粒径及其分布的影响。结果表明,各AP/Al混合粉体的燃烧过程均可分为表面引燃、燃烧扩散和火焰熄灭3个阶段,但各样品在不同燃烧阶段的燃烧现象存在明显差异。AP含量由10wt%增至30wt%,样品燃烧剧烈程度增强,燃烧过程中固相颗粒的溅射现象越加明显;在火焰熄灭阶段,各样品燃烧由以停留在样品燃面处的燃烧为主逐渐变为以溅射颗粒的燃烧为主,且随反应进行,燃面已燃固相颗粒最先熄灭,各样品表面引燃时间、燃烧扩散时间、燃烧持续时间均缩短,即燃烧反应速率逐渐加快。在AP/Al混合物中,铝粉的燃烧效率、凝聚相燃烧产物粒度及其团聚程度随AP含量增加而增加。     

煤泥型煤燃烧特性的实验研究

以5种煤泥型煤为原料进行燃烧实验,研究煤泥型煤的燃烧特性及影响因素.结果表明,成型过程及黏结剂等对煤泥的燃烧性能基本无影响;煤泥型煤燃烧初期主要为挥发分的析出和燃烧,火焰旺盛火力强;型煤中后期燃烧为焦炭的燃烧,燃烧由型煤表面不断深入内部进行,氧气要扩散到焦炭表面会受到灰壳及其内部产生的挥发分和燃烧产物等扩散阻力.型煤挥发分越高,灰分越低,其燃烧速率越大,且易于燃尽.     

燃烧法处理沥青烟引入装置研究

燃烧法处理沥青烟是目前广泛采用的一种方法,本文对沥青烟的燃烧方式、引入装置进行了分析,得出了采用分两路燃烧是目前使用最广的一种燃烧方式。为了能延长沥青烟的燃烧时间、提高燃烧处理效率,而又不影响搅拌设备的正常运行,不增大燃烧系统的压力。根据燃烧方式的不同,设计选取合适的引入装置,从而使得沥青烟能够充分燃烧,达到净化的目的。     

氧气浓度对K2CO3催化无烟煤和石墨燃烧的影响

采用综合热分析仪研究不同氧气浓度下K2CO3催化无烟煤和石墨燃烧的特性,考察了氧气浓度对催化燃烧机制的影响. 结果表明,K2CO3提高了燃烧反应和氧气扩散速率,但对燃烧速率的提高幅度大于对氧气扩散速率提高幅度,延长了无烟煤燃烧过程的平台时间. 氧气浓度由21%增加到100%时, K2CO3催化无烟煤着火温度降低幅度由37.7℃增至78.1℃,催化石墨着火温度降低幅度由204.8℃增至233.6℃. 煤燃烧初期K2CO3使燃烧活化能下降,氧气浓度高于40%时,燃烧由扩散向反应控制转变;燃烧后期活化能低于40 kJ/mol,燃烧受扩散控制. 石墨在燃烧初期K2CO3使燃烧活化能下降,但氧气浓度增加并未改变燃烧控制步骤,燃烧受反应控制;燃烧后期氧气浓度由21%增加到100%时, K2CO3催化石墨燃烧活化能由39 kJ/mol增至110 kJ/mol,燃烧由扩散控制向反应控制转变.     

CFBB锅炉燃烧方案设计及现场应用案例

以130t／hCFB锅炉为研究对象,介绍DCS系统配置、功能及锅炉燃烧控制方案。针对CFB锅炉燃烧过程的复杂特性,基于多变量频域解耦控制理论,提出了“能量一氧量”双交叉燃烧控制方案,实现了CFB锅炉主要参数之间的解耦控制,消除了燃烧过程中主要内扰的影响,同时保证了燃烧的经济性,进而提高了锅炉燃烧自动控制系统的连续投运率,达到锅炉燃烧自动投运率为100％。     

An adaptive fuzzy approach for the incineration temperature control process

There are many factors affecting the combustion process in incinerators; one of them is how to control the temperature of the incineration and reduce the emissions. In this work, a second-order model of the adaptive fuzzy control strategy is adopted to stabilize the combustion temperature and the results demonstrate that the adaptive control strategy with the adaptive factors is a good method to achieve the goal of incineration temperature control.     

循环流化床燃烧系统无终端约束字典序经济预测控制

针对循环流化床锅炉(CFBB)燃烧系统非线性、约束、多变量耦合等过程特性和多目标燃烧优化要求,提出一种无终端约束字典序经济模型预测控制策略。基于字典序多目标优化思想,将CFBB稳定燃烧工况作为最重要控制目标,将燃烧系统经济性能作为次重要目标,构建分层滚动时域优化控制问题。设计关于稳定燃烧性能指标的终端域条件,建立无显式终端约束的稳定字典序经济模型预测控制策略。这不仅降低了多目标燃烧控制器的在线计算量,同时并行实现CFBB燃烧系统的稳定控制和经济性能优化。最后通过仿真对比验证本文提出方法的有效性。     

循环流化床锅炉燃烧过程的优化控制

针对常规PID控制很难实现循环流化床锅炉燃烧自动控制的问题,介绍优化控制系统在循环流化床锅炉燃烧控制的应用．     

燃煤过程中铬迁移转化和排放控制的研究进展

论述了煤燃烧过程中铬迁移转化和排放控制的研究进展。介绍了国内外各地煤中铬的含量。对铬在燃煤过程中迁移转化机理的研究成果进行了说明。简要总结了铬排放的控制技术,并提出了研究的不足以及今后铬释放的研究方向。     

Mercury control technologies for coal combustion and gasification systems

Development and testing of mercury control technologies have largely focused on coal-fired combustion systems, with less emphasis on advanced power systems. Mercury control is influenced by coal properties and chemistry, plant configuration, pollution control devices, flue gas conditions, and plant operations, which differ between combustion and gasification systems. Sorbents such as treated activated carbons have shown promising results in low-temperature environments; however, elevated temperature and reducing environments of many advanced systems remain challenging, requiring research and development to obtain acceptable mercury control levels. Concurrent pollutant/multipollutant control strategies that include CO₂ control are critically needed for both conventional and advanced power systems.     

H_2S焚烧炉酸性气、空气配比燃烧的自动控制

分析了酸性气制酸工艺硫化氢与空气配比燃烧必须解决的问题 ,比较了不同的控制方案对工艺所造成的影响 ,提出了采用先进控制解决问题的具体方案 ,并给出了该系统中燃烧空气的具体计算方法     

DCS在济宁二号热电厂中的应用

济宁二号热电厂是一综合利用低热值煤--煤泥的新建电厂,锅炉是由无锡锅炉厂生产的75t/h循环充化床锅炉,配武汉汽轮发电机厂生产的15MW抽汽式汽轮发电机组,初期规模为一炉一机,主要对济宁二号矿供电并对工厂供热。该电厂的热控系统采用集中分散型计算机控制系统（Distrirbuted control system）简称DCS系统,该系统采用了Honeywell公司的Plantscape SCADA控制系统。     

热处理炉燃烧控制研究与应用

介绍热处理炉计算机控制系统的结构和功能,重点分析了数字脉冲燃烧控制、压力控制、温度控制和安全联锁控制等各种控制原理和方法,阐述了热值仪在燃烧控制中的重要作用。     

锅炉燃烧的智能仪表控制

针对工业使用燃油锅炉的燃烧系统进行研究，利用ＫＭＭ仪表，采用前馈控制系统，以提高锅炉燃烧效率。并绘出组态图和各类数据表，方便编程。