城市污泥流化床燃烧过程中气态污染物排放特性

在6kW_th鼓泡流化床实验台上进行了城市污泥的燃烧实验,研究了烟气再循环气氛和空气气氛下燃烧温度、过量氧气系数、二次风比率对气态污染物排放特性的影响。研究结果表明：燃烧温度升高,NO排放浓度明显升高,SO₂排放浓度亦呈上升趋势;过量氧气系数提高,NO排放浓度呈显著上升趋势,SO₂排放浓度则呈下降趋势;增大二次风比率,NO排放浓度呈现先降低后升高的趋势,但总体减排效果并不明显,SO₂排放浓度出现少量增长;烟气再循环工况下,NO排放浓度随燃烧温度和过量氧气系数变化的趋势与空气气氛燃烧时一致;烟气再循环率从0增加至1,NO排放浓度明显下降;烟气再循环率达到较高值后,NO排放浓度随之提高而降低的趋势减弱;烟气再循环率逐渐升高过程的前期,烟气中CO浓度出现显著升高;再循环率超过0.3后,CO浓度在一定范围内波动,不再升高。     

生物质循环流化床燃烧污染物的排放特性

在中试规模的循环流化床试验装置上进行了甘蔗叶的燃烧试验,试验系统研究了炉子运行参数(床温、过量空气系数和二次风比)对CO、NO、N2O排放的影响规律。结果表明:提高床层温度能有效降低N2O的排放,但同时会导致NO排放的升高。随着空气过量系数的增加,CO能很快降低到较低值,但NO排放却几乎成线性增加,因此,在保证燃料充分燃烧的情况下,应尽量降低过量空气过量系数以减少NO排放。二次风的加入显著降低了NO的排放,但随着空气过量系数的加大,其影响逐渐减弱。     

循环流化床中石油焦与煤混合燃烧NO排放特性

在一座0．5MWt循环流化床热态试验台上进行了石油焦与煤混合燃烧试验，研究了烟气中NO的排放特性，对于石油焦与煤不同燃料配比，不同锅炉运行参数，如一次风率、过量空气系数、床温和Ca／S比等对烟气中NO排放浓度的影响规律进行了研究。试验表明对纯焦而言，其NO排放浓度较其他混合燃料要高得多，当燃料中焦煤比增大时，NO的排放浓度降低，对不同焦煤比的燃料，随一次风率增大，NO的排放量增加；随过量空气系数的增大，NO的排放浓度增大；随着运行床温的提高，NO排放浓度升高。     

在循环流化床中共燃煤炭和城市固体废物

研究了城市固体废物与煤炭在循环流化床锅炉中共燃的NO、N_2O、HCl、SO_2和CO排放情况。结果表明,加入城市固体废物（MSW）可降低NO和SO。的排放。此外,HCl和氨氧化物的浓度随加入量的增加而增加。在半焦表面上由于CO的存在而使NO有极大地降低。当MSW的加入份额较低时,CO的排放略有下降。但是当有大量氯存在时,CO排放反而增加。在循环流化床中共燃煤炭和城市固体废物     

新型双流化床炉内NO_x生成特性数值模拟

运用煤燃烧及NO_x生成的详细化学反应机理,通过搭建一维化学反应器网络(1D-CRN),对一个新型双流化床(DCFB)内燃料型N转化为NO_x的基元化学反应进行了敏感性分析并讨论了反应温度、过量空气系数以及一、二次风配比对燃料型NO_x生成的影响。研究发现,在相同条件下,循环流化床炉膛出口的NO_x排放值为224.48mg·m~(-3),而双流化床炉膛出口的NO_x排放值为97.29 mg·m~(-3),双流化床对于燃料型NO_x的减排幅度达到了56.66%。此外,促进NO_x生成的基元反应主要有R398(NH_2+O→HNO+H)、R1-N-1(N-Vol→NH_3+HCN)、R569(NCO+O_2NO+CO_2)、R17(H+O_2O+OH)等反应,而抑制NO_x生成的反应包括R411(NH_2+NON_2+H_2O)、R412(NH_2+NONNH+OH)、R570(NCO+NON_2O+CO)、R571(NCO+NON_2+CO_2)以及R5(Char+NO→Char+N_2+O_2)和R6(Soot+NO→n Soot+N_2+CO)等反应。这说明反应区域氧气浓度是影响NO_x生成的关键,低氧浓度可抑制燃料N向NO_x转化。另外,NO_x生成值随着反应温度的升高而降低,但随着过量空气系数和一次风所占比例的增大而增加。     

煤与垃圾衍生燃料的流化床混烧试验研究

使用鼓泡流化床燃烧炉进行了煤与垃圾衍生燃料(RDF)的混烧实验研究,分析了燃烧尾气中O2、CO、CO2、H2O、NOx、CH4、SO2、HCl、HCN浓度的变化,并对各成分之间的浓度进行了相关性分析。研究结果表明在750~900℃的范围内,高温利于SO2的脱除;NO的浓度随床温的提高而增加,NO2的浓度与床温的关系不大;HCl的浓度随床温的升高而增加,说明高温不利于HCl的脱除;在空气量较低的情况下,CO、CH4、N2O、HCN等气体的浓度较高,相关分析表明,这些气体浓度之间有较强的正相关关系,说明这些气体适宜于还原气氛下生成;随着HCl气体浓度的增加,SO2浓度降低,说明HCl的存在可促进石灰石脱除SO2的反应,同时还证实煤与RDF混烧可使尾气中的SO2和HCl气体浓度均有所下降。     

1.5 MW循环流化床锅炉内煤与垃圾混烧的烟气特性

通过对1.5 MW循环流化床锅炉内煤与垃圾混烧产生的烟气中的CO、HCl、SO₂、NO_x、H₂O、二噁英等成分进行在线监测,发现原煤燃烧排放的CO浓度要高于添加垃圾后排放的CO浓度,随垃圾加入比例的增大,不完全燃烧份额增加,相应的CO排放值逐渐提高。由于原煤含硫量远高于垃圾含硫量,因此随着垃圾加入比例的增大,烟气中的SO₂浓度有所降低。烟气中HCl浓度随着垃圾加入比例的增大几乎呈直线增加。而烟气中NO_x浓度则呈现出含量下降的趋势,这证明循环流化床锅炉可以抑制NO_x总量的生成,但N₂O的排放浓度会有所增加。此外,随着垃圾加入比例的增大,烟气中的H₂O和二噁英含量也有所增加,成为该工艺实际应用过程中需要考虑的问题。     

燃煤循环流化床锅炉N_2O排放影响因素分析

阐述了CFB锅炉燃烧过程中N_2O的产生、消解机理,分析了燃料特性、床温、过量空气系数和煤中的矿物质成分等诸多因素对CFB锅炉N_2O排放的影响。分析了生物质与煤混合燃烧,炉膛后再燃,在CFB锅炉中添加催化剂以及反向分级燃烧等新型低N_2O燃烧技术,为CFB锅炉低N_2O排放技术指明了研究方向。     

石化污泥与煤流化床混烧污染物排放特性

在一座热态循环流化床燃烧试验装置上对石化污泥与煤进行混烧试验,通过对焚烧过程中烟气成分进行分析,着重考察了质量掺混比、二次风率、过剩空气系数和床温对SO₂、NO_x和多环芳烃排放浓度的影响。试验结果表明,随着质量掺混比的增大,SO₂和NO_x的排放浓度下降,而多环芳烃排放浓度呈上升趋势。随着二次风率的增加,SO₂的排放浓度上升,而NO_x的排放浓度呈下降趋势。随着过剩空气系数的增加,SO₂的排放浓度下降,NO_x的排放浓度呈上升态势。随着床温或者过剩空气系数的增加,烟气中多环芳烃排放浓度均呈先下降后上升趋势。综合考虑稳定燃烧和降低污染物排放等因素,得出一系列最佳燃烧参数。燃烧温度应该控制在850～860℃,过剩空气系数应该控制在1.35左右,二次风率应该控制在40%左右,质量掺混比应该控制在30%左右。在本次试验范围内,各工况SO₂、NO_x和多环芳烃的排放浓度均满足国家排放标准。     

高含水菌渣流化床燃烧NO_x、SO_2排放特性

采用流化床反应器,研究了高含水抗生素菌渣直接燃烧的NO_x、SO_2排放特性。结果表明,增加过量空气系数,NO_x排放浓度升高,SO_2排放浓度降低;升高燃烧温度,NO_x及SO_2排放浓度均升高;随着燃料含水率的增加,NO_x及SO_2排放浓度均呈现先降低后升高的趋势。空气分级燃烧能有效降低NO_x排放,二次风率增加,NO_x排放浓度显著降低;当二次风率为3/7时,NO_x排放浓度较传统燃烧降低50%。添加CaCO_3进行炉内脱硫,实验结果显示:随钙硫摩尔比(Ca/S)增加,SO_2排放浓度下降,当Ca/S=3时,SO_2排放浓度降低到25 mg·m~(-3)以下,脱硫效率超过99%。     

生活垃圾燃烧烟气中CO和NO的排放特性

采用自制燃烧实验平台,考察了燃烧温度和空气流量对生活垃圾(MSW)燃烧过程中CO和NO排放特性的影响,并与Logistic数学模型预测结果比较.结果表明,CO排放呈先增后减的单峰曲线,CO平均浓度和峰值浓度随燃烧温度提高先减小后增大,峰值前移,燃尽时间缩短;CO平均浓度随空气流量增加而减小,峰值后移,燃尽时间增加;空气流量13.3 L/min、燃烧温度800℃时,CO的平均浓度最小为44.56 mg/m~3.NO排放呈增大-减小-增大-减小的双峰形态,NO平均浓度和峰值浓度随燃烧温度和空气流量增加而增加,空气流量13.3 L/min、燃烧温度950℃时,NO的平均浓度最大为25.26 mg/m~3.Logistic模型能较好地描述燃烧过程中N析出率的变化.     

流化床中燃烧高水高氮酒糟的NO排放特性

采用流化床反应器,研究富水蒸气条件下酒糟燃烧的NO排放特性。结果表明,增加过量空气系数和升高燃烧温度,NO排放浓度升高;对送入燃烧反应器的气体中添加水蒸气模拟高水分燃料燃烧有效地降低了酒糟燃烧的NO排放浓度及总排放量,且在适当条件下可减少NO排放约46%(质量)。酒糟灰分中的金属氧化物对NO的还原有催化作用,且随着温度的升高变强。在含H₂或CO的N₂气氛中,灰分对NO催化还原作用更明显。水蒸气本身对NO没有明显还原作用,说明水蒸气是通过与碳氢化合物反应生成还原性气体,如H₂和CO,从而在酒糟灰催化作用下强化NO的还原。     

化工有机废液循环流化床焚烧NOx排放特性

在一座热态循环流化床燃烧试验装置上对化工有毒废液红水进行焚烧试验,对焚烧过程烟气成分进行了在线检测,重点考察红水焚烧量、二次风率、红水密相区喷入比例、过剩空气系数等因素对NOx排放浓度的影响。试验结果表明,NOx排放浓度随着红水焚烧量或过剩空气系数的增加而增大,随着红水在密相区喷入比例或二次风率的增加而减小。由于循环流化床低温和分级燃烧对NOx生成的抑制作用,各试验工况NOx排放浓度均满足国家排放标准。     

燃煤增压流化床氧化亚氮排放特性试验

在小型增压流化床内研究N2 O和NO的排放特性 ,研究运行条件包括压力、氧浓度以及床层温度对N2 O和NO排放量的影响 .结果表明 ,在增压燃烧的条件下 ,随着床温的增加 ,N2 O的排放量减少得很快 ;而床温对NO的排放影响很小 ,此结果与常压下的结果不同 .随着氧浓度的增加 ,N2 O和NO的排放量均增加 ,但N2 O增幅不如NO强 .NO的排放量随着压力的增高有明显的降低 ,在氧浓度较低的条件下 ,压力越高 ,NO的降低幅度越显著 ;而压力对N2 O排放影响则相反     

循环流化床锅炉燃烧改性高硫煤的污染物排放特性

为有效和清洁利用高硫煤资源,提出了利用复合添加剂的高硫煤改性技术,通过与低硫煤混烧,SO_2排放浓度不高于低硫煤单独燃烧时的排放,并通过改性煤技术,实现高硫煤混燃条件下总烟气SO_2的超低排放。为验证高硫煤改性技术的基本思想,在1 MW循环流化床燃煤试验系统中,对混煤、配煤及改性高硫煤燃烧过程中气体污染物排放特性进行了试验研究。研究表明,将含有复合添加剂的改性高硫煤与混煤混烧,SO_2排放浓度与混煤单独燃烧时的排放浓度基本持平;将部分高硫煤直接与混煤掺混后,再与部分改性高硫煤混烧,总化学计量摩尔比为2.5,连续试验21 h,SO_2平均排放浓度为21.5 mg/Nm~3,炉内脱硫效率达到98.8%;复合添加剂使其他燃煤污染物气体(N_2O、NH_3、HCN、HCl、HF、CH_4及CO等)的排放浓度均得到不同程度的减少。高硫煤改性技术是高硫煤实现清洁利用的有效途径。     

硫磺/石灰石自养反硝化系统脱氮性能及N_2O排放规律研究

为了考察硫磺/石灰石自养反硝化系统的脱氮性能,并探究系统N_2O的产生和排放规律,采用均匀填充的上流式硫磺/石灰石生物滤池反应器,研究了2组HRT下,不同进水NO_3~--N浓度对系统脱氮效果的影响及N_2O的排放规律。结果表明,进水NO_3~--N浓度为(54.46±1.15)mg/L、HRT为2.5 h时,反应器容积负荷最大且对NO_3~--N去除率最高,可达99.93%,系统无NO_2~--N累积,出水N_2O低于0.86 mg/L;另外,研究发现NO_3~--N浓度随反应器高度增加而逐渐降低,N_2O浓度随着反应器下部NO_2~--N的富集逐渐增加,并随上部NO_2~--N的还原而逐渐减小;进水NO_3~--N浓度增大,N_2O累积量峰值点沿反应器高度逐渐上移,因此该系统仅能处理较低浓度NO_3~--N废水。     

高含水菌渣流化床燃烧NOx、SO2排放特性

采用流化床反应器，研究了高含水抗生素菌渣直接燃烧的NO_x、SO₂排放特性。结果表明，增加过量空气系数，NO_x排放浓度升高，SO₂排放浓度降低；升高燃烧温度，NO_x及SO₂排放浓度均升高；随着燃料含水率的增加，NO_x及SO₂排放浓度均呈现先降低后升高的趋势。空气分级燃烧能有效降低NO_x排放，二次风率增加，NO_x排放浓度显著降低；当二次风率为3/7时，NO_x排放浓度较传统燃烧降低50%。添加CaCO₃进行炉内脱硫，实验结果显示：随钙硫摩尔比（Ca/S）增加，SO₂排放浓度下降，当Ca/S 3时，SO₂排放浓度降低到25 mg·m^-3以下，脱硫效率超过99%。     

循环流化床中谷壳与煤共燃SO2生成特性研究

在循环流化床实验台上,对谷壳与煤共燃的SO2生成特性进行了实验研究,着重研究了床温、过量空气系数对SO2生成特性的影响.实验表明,谷壳与煤共燃能够使煤燃烧的SO2生成量降低50%以上;加入谷壳的比例存在一个最佳范围,不超过30%;共燃时SO2的生成量随床温的升高而增加,SO2的减排率随床温的升高呈起伏变化,温度为850℃时减排率最大;共燃时过量空气系数变化对SO2的生成量无显著影响.     

350 MW超临界循环流化床锅炉SO2、NOx及粉尘排放特性试验

为了解煤泥、煤矸石等多元低热值煤掺烧下CFB锅炉污染物生成排放特性，以某电厂350 MW超临界CFB锅炉为研究对象，基于现场运行实测数据，研究了该锅炉在30%～99%负荷率下烟气SO₂、NO_x生成及粉尘排放随负荷变化的特性，并分析了锅炉运行负荷、平均床温、过量空气系数及流化风率等关键运行参数对其生成与排放水平的影响。试验结果表明，该机组在30%～99%全负荷条件下总排放口烟气污染物排放均能够满足超低排放标准；SO₂、NO_x排放浓度随锅炉负荷的降低基本呈现先降低后迅速升高的趋势，粉尘排放浓度随锅炉负荷的降低而降低；所研究关键运行参数中，锅炉床温对SO₂、NO_x生成与排放水平起主导作用；低负荷下锅炉平均床温较低、炉膛过量空气系数较大，SO₂、NO_x生成浓度偏高，且二者排放浓度与过量空气系数及流化风率基本呈正相关。综合考虑，应适当控制锅炉平均床温在800℃以上，过量空气系数应不高于1.3为宜；低负荷下可采取烟气再循环措...     

循环流化床燃烧在高过剩空气下的NO_x排放

提出了借助循环流化床在高过剩空气系数下燃烧的技术提供高温空气的新构思。搭建了循环流化床燃烧热态试验台,完成了循环流化床燃烧在高过剩空气系数下的NOx排放特性试验,结果表明:循环流化床在高过剩空气系数下燃烧温度分布均匀,燃烧稳定性好;过剩空气系数增大,氮氧化物排放增加;提升管二次风高度的增加和还原区系数的减小有利于控制氮氧化物的排放水平和减少煤中的N向NOx的转化比。在过剩空气系数为1.6、还原区系数为0.72和二次风高度为1 500 mm时,循环流化床NOx排放为339 mg/m3,煤中的N向NOx转化比为21%。循环流化床高温空气NOx的浓度对燃料高温燃烧NOx排放的影响需要进一步研究。