超临界水氧化法

超临界水氧化法是一种新兴且非常有效的废水处理方法.介绍了超临界水的特点、SCWO的流程及其对设备的影响,指出了超临界水氧化法存在的问题及解决的方法.     

煤的超临界水热氧化反应动力学及系统热能的研究

在连续式反应器上研究了煤的超临界水氧化反应,考察了反应时间、压力、温度和过氧量对试验效果的影响,并应用热量平衡规律对反应过程产生的热能进行了分析.结果表明:反应温度、停留时间和过氧量是影响超临界水氧化反应的重要因素,氧化反应的程度随着温度的升高及时间和过氧量的增加而加剧;氧化反应对水煤浆浓度的反应级数为1.79,对氧的反应级数为0.28,反应活化能和频率因子分别为(112.3±5.6)×103kJ·mol-1和(4.12士0.35)×102,所建立的反应动力学模型与试验结果的偏差在±9%之内;在试验条件下,系统的热效率可达80%以上;在反应的初始阶段(30～75 s),不完全燃烧热损是系统的主要热损;在反应终了的阶段(75～120 s),"排烟"热损是系统的主要热损.     

超临界水氧化技术处理2-萘酚废水的研究

2-萘酚是严重污染环境和危害人体健康的有害物质,目前采用传统废水处理方法,很难将其彻底去除.超临界水氧化技术是一种新兴废水处理技术,能够对许多传统方法难以去除的有机废水进行有效处理.对含2-萘酚废水的超临界水氧化降解进行了研究,主要讨论了温度、压力、停留时间等因素对反应的影响,2-萘酚的降解率随着这3个因素的升高而升高...     

超临界水中2-萘酚氧化分解的研究

建立了超临界水中有机物连续氧化分解的实验装置,确定了本实验体系适宜的工艺条件,初步探索了超临界水中2-萘酚氧化分解产物。实验表明:萘酚在实验条件下氧化分解主要降解产物主要为邻苯二甲酸、1-2萘醌、苯、苯甲酸和苯酚,氧化分解路线为2-萘酚→1,2萘醌→邻苯二甲酸→苯甲酸和苯→苯酚→短链羧酸→H2O,CO2等小分子。     

超超临界二次再热锅炉火用分析

依据能量平衡方程,对超超临界二次再热机组锅炉建立了两种不同的火用分析模型。在锅炉热平衡计算的基础上,对某1000MW超超临界二次再热机组的锅炉进行定量火用分析计算。通过计算和分析得出二次再热锅炉的火用损分布,指出内部火用损失是节能的重点方向,并证明二次再热机组通过缩小工质与高温烟气的换热平均温差有效地减少了内部火用损失,从全厂的角度提高了效率。     

连续式超临界水中煤/CMC催化气化制氢

在向水煤浆中添加CMC（羧甲基纤维素钠），成功实现水煤浆高压均匀输送基础上，对超临界水中煤／CMC催化气化制氢性能进行了进一步研究。结果表明：在压力20～25MPa、停留时间15～30s、NaOH添加量0．1％、反应器外壁温650℃条件下，超临界水中煤/CMC催化气化制氢气体产物中H2摩尔含量远比常规气化高，主要气体产物是H2、CO2和CH4。增加物料中CMC的含量、升高压力均有利于提高气体产物中心的产量，延长停留时间虽有利于物料气化但不利于氢气的制取。     

超临界水氧化后生活垃圾中元素的迁移规律

采用超临界水氧化处理垃圾的方式,对生活垃圾中C、N、S元素的迁移规律进行了研究.结果表明:随着温度的升高,气相产物碳收率增加,固相产物碳收率降低,液相产物碳收率基本稳定;NO、NO2、NH3及HCN产气氮收率均接近0,有一部分N元素转化为N2O气体;有5%~30%的硫元素以硫酸盐的形式存在于液相中,几乎不产生SO2、SO3气体.同时,添加活性炭既能促进氧化反应又可降低N2O气体的生成.     

超临界水工况下铁素体马氏体钢氧化速率常数的计算方法与分析

基于双层氧化皮的可用空间模型,预测了400℃、500℃和600℃时超临界水环境下2种铁素体马氏体钢的氧化速率,并推算了较低温度下Fe在磁铁矿和铁铬尖晶石层中的扩散系数.结果表明:磁铁矿/超临界水界面处的氧分压满足反应平衡的等效氧分压;NF616钢(500℃、600℃)和HCM12A钢(600℃)的氧化皮增重模拟值与实验值较接近,说明基本假设是有效的;在400℃、500℃条件下HCM12A钢氧化皮增重的模拟值与实验值误差为40%,氧化速率比EPRI的氧化速率低1~2个数量级.     

基于超临界CO2循环的地热与太阳能混合系统研究

超临界CO₂循环可以耦合较低温度的地热和较高温度的太阳能热组成混合热源发电系统。相比能量分析方法,火用分析方法更便于分析混合系统对提高能量利用率的作用,以及识别造成可用能损失的设备和过程。115℃地热和200℃地热分别与采用槽式聚光集热技术的太阳能热组成混合热源,构成简单回热超临界CO₂循环。分析结果表明：混合系统的火用效率比单纯太阳能热的循环系统提高了5% ~ 10%;太阳能聚光集热器的?损失最大,占80%以上,其次是除预冷器以外的各类换热器以及透平;相比之下,压缩机和预冷器的火用损失较小。减少?损失的关键是提高太阳能聚光集热器和换热器的性能,包括提高集热管运行温度,以及提高换热器效能。     

超临界直流锅炉煤水比控制系统机理建模及定量反馈控制

针对超临界直流锅炉在变负荷运行过程中被控对象参数不断发生变化的特点,将超临界直流锅炉看做具有不确定性的非线性系统,并根据部分分散控制方法对某600MW超临界机组简化模型进行了分析,充分论证了燃料量对中间点温度的动态特性单独建模的合理性．以超临界直流锅炉燃料量变化对水冷壁出口温度的影响为研究对象,进行动态机理分析并建立动态模型,通过计算在3个典型工况点处的传递函数,确定其不确定性模型的参数变化范围．将定量反馈理论应用到煤水比控制中,结合给定的设计性能指标计算出煤水比控制系统的反馈控制器和前置滤波器的参数．结果表明：锅炉中间点温度在不同负荷下都能较快地高精度跟踪给定信号,有较强的鲁棒性,控制性能良好且易于实现．     

Municipal Solid Waste Leachates Destruction and Metals Recovery by Supercritical Water Oxidation

Municipal solid waste leachate dissolved with nitrates of Cr, Pb, and Cu was investigated using a supercritical water oxidation process in this study. The destruction efficiency of chemical oxygen demand increased with the higher temperature and longer reaction time. A first-order expression applied for chemical oxygen demand was determined with a pre-exponential factor of 318 s^–1 and activation energy of 58 kJ/mol. Recovery efficiency of Cr, Pb, and Cu from initial solution into solid product increased with the higher temperature and longer reaction time. X-ray diffraction of solid products showed that the metal species were found to be Cu₂O, HCrO₂, and CaCO₃ at temperature 400°C, while the structure were identified as CuO, Cr₂O₃, PbCrO₄, and CaCO₃ at temperature 500°C.     

超临界对冲燃烧锅炉水冷壁向火侧起皮成因分析

针对某电厂超临界对冲燃烧锅炉燃烧器区域水冷壁出现大面积氧化皮的现象,结合冷态空气动力场试验以及对氧化皮的宏观检查和取样样品的成分分析,通过数值模拟对炉内流动、燃烧和传热传质等进行了研究.结果表明:燃烧器区域水冷壁向火侧过热氧化是水冷壁氧化皮产生的主要原因;采取燃烧调整、减小靠近两侧墙燃烧器的出力、喷涂防腐涂层和定期检查并更换水冷壁管等措施后,水冷壁氧化起皮现象得到了明显抑制.     

超临界锅炉水冷壁工质温度的控制

分析了600MW超临界锅炉下辐射区水冷壁出口工质温度与水冷壁安全性和汽温调节的关系。系统地分析了超临界压力下水和水蒸汽的热物性和在燃用不同煤质对下辐射区水冷壁出口和中间点工质温度的影响。指出水冷壁辐射传热量变化和工质热物性剧烈变化是决定水冷壁工质温度的主要因素，另外，还包括省煤器出口工质温度、蒸发系统的储热量、直吹式磨煤系统调节动态响应特性等。提出了超临界锅炉汽温调节和煤水比调节应注意的几个主要问题。     

中国煤炭基地水与能源协同发展评估

鉴于中国煤电生产主要集中于黄河中、上游和西北内陆河流域,水资源极为紧缺,扩大火电规模势必加重当地的水资源压力,进而带来严重的生态环境问题。基于全国14大煤炭基地的发展规划和最严格水资源管理制度的用水总量控制指标,分析2020年煤炭基地的火电发展是否超出当地的水资源支撑能力。结果显示,到2020年14大煤炭基地新增燃煤发电的用水量为19.32×108 m3,煤炭基地的新增可供水资源量为45×108 m3,大部分煤炭基地可通过新建水源工程、水源置换等途径满足需求,但神东、晋东、黄陇、河南等四大煤炭基地的新增可供水量不能满足新增煤电用水需求,需要根据当地水资源情况合理控制火电资源开发,该结论为实现水与能源的协同管理提供了依据。     

超临界及高效超临界锅炉水冷壁结构设计比较

通过比较600MW及其以上超临界和高效超临界锅炉的水冷壁结构,阐述了螺旋上升管圈水冷壁和垂直水冷壁结构的优点和缺点,为锅炉水冷壁结构设计提供参考。     

国内首台350MW超临界锅炉制粉系统调整试验简介

对我国首台350MW超临界锅炉制粉系统调整进行介绍,为锅炉安全、经济运行及煤炭采购提供依据.