天然气再燃还原NO的动力学模拟

在考虑再燃机理中一些关键反应步骤的基础上,建立了天然气再燃还原NO的化学动力学模型,包含40种组分和165个化学基元反应。介绍了NO还原的简化反应路径。模型的计算结果表明:NO的分解与HCN、CHi和CO组分的关联性极大;再燃区过量空气系数在0.7～0.75之间、温度在1 500～1 550 K之间时还原效果最好。     

生物质焦炭颗粒气化过程模拟与分析

生物质能源的合理利用对减少环境污染和碳减排具有重要意义。本文利用气化过程的随机孔模型为工具,进行了半焦颗粒气化过程的数值计算,并对半焦气化的相关准则数进行了分析。结果表明:在1 123 K气化温度下,颗粒半径小于0.26 mm时气化过程由化学反应过程控制,颗粒半径在0.26~1.45 mm范围时由化学反应过程和CO₂扩散过程共同控制,当颗粒半径大于1.45 mm时,由CO₂扩散过程控制;气化温度在973~1 223 K时,随温度升高,CO₂的扩散过程对反应速率的影响逐渐增大,温度超过1 223 K时,CO₂扩散过程成为影响气化反应速率的主要因素。在实际气化中,可以采取减少焦炭粒径的方法加速气化过程,粒径应当控制在1.45 mm以下;如果颗粒粒径小于0.26 mm时可采取升高气化温度的方法加速气化,防止气化速率完全由CO₂扩散过程控制;对于1 mm焦炭颗粒,应当保持气化温度低于1 223 K。     

660MW机组燃煤锅炉耦合生物质气再燃数值模拟

为了研究不同高度生物质气再燃喷口对锅炉燃烧过程等的影响,基于Fluent软件,搭建燃煤耦合生物质气模型,对某公司660 MW机组煤粉炉耦合生物质气再燃过程进行了数值模拟,研究生物质气喷口位置对锅炉温度场、NOx的排放量和烟气中各组分变化的影响。结果表明:燃煤锅炉耦合生物质气再燃会导致炉膛烟气出口温度升高,并且随着生物质气喷口高度的增加而增加;生物质气再燃能降低NOx的排放量,生物质气喷口位于再燃区上部、中部、下部时NOx排放的平均质量浓度分别为228.32、210.19、239.58 mg/m3,其中生物质气喷口位于再燃区中部的效果最好,与原始工况NOx排放平均质量浓度291.96 mg/m3相比,下降了28.01%;生物质气再燃增加了烟气中CO的体积分数,并且随着生物质气喷口位置的增高而增加。     

生物质气与煤粉混燃过程数值模拟

为了分析生物质气与煤粉混燃对锅炉燃烧过程的影响,利用Gambit软件对锅炉的炉膛结构进行网格划分,并基于Fluent软件,搭建生物质气和煤粉混合燃烧模型,对混合燃烧过程进行数值模拟和计算,分析随着生物质气掺烧比的变化,炉内温度场、速度场以及一次风喷口的气流场等的分布特征。结果表明,随着生物质气掺烧比的增大,炉膛中心截面最高温度逐渐降低,燃烧器区域的温度逐渐升高,炉膛中心部分气流速度及旋转强度增强,但对一次风口处的流场影响不大。     

生物质气化机理及应用

介绍了生物质气化机理、工艺及设备,并介绍了目前应用较多的生物质气化供气和生物质气化发电方式,指出了生物质气化技术目前面临的问题,提高效率和可靠性、降低飞灰和焦油含量等是今后生物质气化技术应用的主要研究课题。     

生物质气化技术原理及应用分析

介绍了生物质气化技术的原理,生物质气化工艺及气化设备。目前应用较多的气化技术是生物质气化供气和生物质气化发电技术。提出了应用过程中存在的问题,提高效率、降低焦油含量等是今后利用生物质气化技术的发展方向。     

煤粉热解气还原NO的数值研究

基于详细的化学动力学模型Dagaut机理(1 006个反应,145种组分),利用Chemkin4.1软件中柱塞流反应器模型模拟了煤粉热解气再燃还原NO的反应过程,揭示了影响热解气还原NO 2种主要因素(温度和当量比)的作用规律,并研究了热解气中含硫组分对NO还原的影响。结果表明：当量比一定时,温度高于1 100 K后不利于热解气还原NO,当量比为1.25时热解气还原NO的最佳温度是1 100 K;温度一定时,随着当量比增加NO还原效率升高,1 200 K时热解气还原NO最佳当量比范围为1.2~1.6,且随着当量比增加反应器中HCN和NH3浓度增大,而N2浓度减少;在模拟的工况中,热解气中的H2S和SO2对NO还原效率的影响不超过5%,且H2S对NO脱除的影响大于SO2。     

生物质流化床空气水蒸气气化模拟

生物质气化是一种可有效利用生物质能源的热化学转化技术。该文利用大型化工流程模拟软件Aspen Plus建立生物质在流化床气化炉内空气水蒸气气化模型,并研究气化温度对产气组分的影响。将模拟结果与试验结果进行了对比,吻合良好,表明该模型具有一定的适用性。利用灵敏度分析功能研究了空气当量比(equivalence ratio,ER)和水蒸气/生物质质量比(S/B)对产气组分、热值以及气化效率的影响。结果表明:提高气化温度,产气中H2和CO2含量增加,而CO和CH4含量减小;在空气当量比为0.27时气化效率最高;当S/B取1.3~1.7范围时,产气热值较高,可达11.8MJ/m3。     

生物质气化发电技术发展状况的综述

简述了生物质资源状况、种类、特点和利用转化方式 ,重点是对生物质的气化过程基本概念、气化设备和典型气化发电系统进行论述 ,同时介绍国外的生物质气化发电站和示范工程概况。最后指出我国应该大力发展生物质气化发电技术 ,并提出一些建议     

生物质再燃还原NOx的机理分析

生物质是用于煤粉炉再燃脱硝的重要燃料。分析了生物质快速热解还原NOx的机理。生物质热解的主要产物是H2、CO、CO2、CH4、C2H2、C2H4、C2H6、C3H6、C3H8、焦炭、焦油和灰分等。生物质中的氮热解转化为HCN和NH3,二者对还原NOx有很大的影响。生物质再燃主要是通过碳氢化合物还原NOx,HCCO+NOx和CHi(特别是CH3)+NOx是最重要的反应,CHi在CH4脱硝过程中最重要,HCCO在C2脱硝过程中占主导作用。CO、H2、焦油和灰中的碱金属对还原NOx起到一定的促进作用。     

生物质气再燃脱除燃煤流化床N2O的研究进展

N2O是一种温室效应很强的氮氧化物气体,对臭氧层能产生较大的破坏作用。介绍了温室气体N2O的排放和危害、生物质再燃脱除N2O技术的研究现状,分析了再燃温度、再燃比、过量空气系数、停留时间等因素的变化对N2O还原分解的影响,并讨论了目前N2O减排的主要方法,其中利用生物质气化气催化还原是今后N2O减排的主要发展方向。     

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。     

生物质再燃脱硝特性的实验研究

沉降炉实验结果表明,生物质再燃可以获得70%左右的脱硝效率。在1373 K温度范围内,随着温度的升高,棉秆、麦秆、梧桐木和松木的再燃脱硝效率均有提高。为保证较高的脱硝效率,再燃区过量空气系数、再燃比以及停留时间应分别为0.6～0.8、20%和0.7 s左右。同时,燃料粒径对脱硝效率影响不明显。而随着NO初始浓度的增加,脱硝效率得到相应的提高。     

串行流化床生物质催化制氢模拟研究

氢是未来理想的清洁能源,寻求大规模的、洁净的、廉价制氢技术是各国科学家共同关心的问题。该文提出串行流化床生物质制氢技术,将生物质热解气化和燃烧过程分隔开,气化反应器和燃烧反应器之间依靠催化剂颗粒进行热量传递,分析了串行流化床生物质制氢的化学反应机理,实现生物质催化气化高效制氢。利用Aspen Plus软件,建立串行流化床气化反应器模型,对生物质催化气化制氢进行了模拟计算,研究了气化过程中温度、催化剂种类(方解石、菱镁矿和白云石)、以及催化剂与生物质配比等变化因素对生物质气化制氢的影响。结果表明催化剂中CaO组分对生物质气化制氢过程的催化作用非常显著,气化反应温度为 700-750℃时较为适宜。     

生物质气化特性的实验研究

在小型固定气化炉和中型气化炉内对典型生物质进行气化实验,分别采用空气、氧气及水蒸气作为气化介质。实验分析了物料、气化温度、气化剂及气化剂流量等影响因素发生变化时对气化产气特性的影响。研究表明,物料含可燃质高时,产气品位也好;随着气化温度的升高,产气中可燃气含量增加;空气作气化剂时产气的热值低于氧气作气化剂时的产气热值;气化剂的流量发生变化时,气化产气成分也相应改变。     

基于Labview的生物质气化炉仿真系统

生物质是一种重要的可再生能源。以labview软件为设计平台,通过建立生物质气化炉的气化仿真系统,模拟和分析了操作参数对生物质气化性能的影响。所建立的仿真系统计算结果与相关文献对比较吻合,研究结果对生物质气化炉的工业操作具有理论指导意义。     

生物质热解气部分氧化的数值模拟

为研究生物质热解气在部分氧化条件下的反应特性,更好地预测气相产物的反应行为,建立一个管流反应区内的热解气部分氧化反应模型.选用苯酚,甲苯,苯,萘4种物质作为焦油模型化合物,小分子气体由CO、CO2、CH4、H2、N2和O2组成.搭建一个连续性实验台用以验证模型.结果显示,模型对于小分子气体的变化趋势能够较准确地预测,但定量预测仍存在一定的误差:对于焦油总最及变化趋势方面较为准确.与实验结果相比,该模型能够定性地反映生物质热解气部分氧化条件下的反应规律.