基于实际气体的增压富氧燃煤烟气焓值的计算

将增压富氧条件下煤燃烧产生的烟气视为实际气体的理想混合物,在维里方程的基础上,采用余焓数法推导出烟气焓值的计算方程,并对6 MPa、2 MPa和0.5 MPa压力下的烟气焓值进行了计算和分析.结果表明:基于维里方程的余焓数法能很好地反映实际气体的特性,有较高的计算精度,可以用于实际工程计算.     

膜法富氧试验及富氧燃烧

介绍膜法富氧的原理和作者进行的富氧试验,阐明富氧燃烧的意义及工程应用的特点。     

天然气加湿富氧燃烧特性分析及烟气置换NGH方案

天然气工业锅炉的污染物排放标准日趋严格,采用单一的控制污染物排放技术手段已难以满足现有需求.本文以提高燃烧热效率与控制污染物排放量为目标,基于富氧燃烧、加湿燃烧与低氮燃烧的组合技术路线,提出一套天然气富氧加湿燃烧及烟气置换开采天然气水合物(NGH)方案.对天然气预混水蒸气燃烧进行数值模拟,确立最佳水蒸气预混比为Rf=0.33.在此基础上,分析不同烟气再循环率及过量空气系数对天然气加湿燃烧特性及污染物排放特性的影响规律以得出最优工况.该工况经烟气循环一次后,直接置换开采NGH的能源投资回报值(EROI)为7.5,具有实际开采价值.     

低氧燃烧与富氧燃烧的性能比较分析

阐述了低氧燃烧和富氧燃烧的基本概念，并且和传统的燃烧方式作了对比，概括了两种燃烧方式的优缺点。分析了两种燃烧方式的实现途径。应根据不同的实际情况选择不同的燃烧方式。     

富氧燃烧技术在内燃机中的应用

利用高分子选择性气体分离膜对空气进行分离,从而得到含氧量≥２８％的富氧空气用于工业燃烧,是一种节能效果好,经济效益高,可较少环境污染的高效燃烧技术。但是,这一燃烧新技术在应用最为广泛的动力机械－内燃机上却基本未得到研究和应用。     

富氧燃烧烟气循环过程建模及燃烧产物体积变化特性研究

以300MW煤粉锅炉为例,详细计算并分析比较了烟气再循环方式及锅炉漏风系数对富氧燃烧锅炉燃烧产物成分变化规律。根据富氧燃烧不同烟气再循环方式,建立了富氧燃烧循环过程中各燃烧产物的体积计算模型并运用流程迭代的方法对燃烧产物中各组分体积做了详细计算。模型计算结果表明,炉膛出口燃烧产物中氧气和氮气的份额主要受漏风系数的影响,而水蒸气和二氧化碳的份额主要受烟气再循环方式的影响。所得研究结果对富氧燃烧锅炉受热面设计布置有着重要意义。     

富氧燃烧对不同气体燃料特性的对比分析

为有效利用工业副产煤气,改善锅炉低负荷稳定燃烧,现针对某动力厂燃气锅炉运行过程中水平烟道氧含量不满足运行条件的情况,采用助燃空气富氧燃烧方案,分析高炉煤气、转炉煤气和按9∶1比例混合出的混合煤气经助燃空气富氧后对烟道氧含量及其燃烧特性的影响。结果表明:助燃空气富氧增容后,排烟量与空气量均减少;转炉煤气、混合煤气以及高炉煤气在送风量不变的情况下,助燃空气分别富氧增容至27%、29%、33%时,可提高锅炉水平烟道氧含量,使其达到2%左右。燃气锅炉采用助燃空气富氧燃烧的技术方案,在实现工业副产有效利用的同时,极大程度地减少了污染物的排放。     

富氧燃烧锅炉初探

介绍了不同目的的锅炉富氧燃烧技术,重点分析了膜法富氧对于锅炉性能所带来的影响,对于进一步发展膜法富氧锅炉技术和扩大应用提出了建议.     

增压富氧燃烧烟气物性及对流传热系数的研究

增压富氧燃烧产生的烟气不能作为理想气体处理,为了计算增压富氧燃烧产生烟气的物性和对流传热系数,采用基于实际气体的三参数维里方程计算了增压条件下烟气的密度,通过剩余热容求解烟气的定压热容,并采用Chung等的方法解得烟气的动力黏度和导热系数.结果表明：与常压条件下相比,增压（6.0 MPa）下的烟气密度增大了约60倍,定压热容、动力黏度、导热系数变化及普朗特数变化不大;在相同的烟气流速下,烟气侧的对流传热系数提高了十几倍.     

富氧燃煤锅炉再循环方式对烟气酸露点的影响

以某600 MW富氧燃煤锅炉为例,对其在3种不同再循环方式下烟气中H2O和SO2体积分数的变化进行了计算与分析,预测了烟气酸露点,并分析了再循环方式对尾部受热面低温腐蚀的影响.结果表明:富氧燃烧下烟气的酸露点比空气状况下高15K左右;再循环方式中脱硫脱水处理过程对烟气中H2O和SO2体积分数影响明显;3种再循环方式下烟气酸露点最大差值可高达11K;烟气酸露点随一次循环烟气比的增加呈下降趋势.     

全氧燃烧技术在钢包烘烤上的应用

主要介绍全氧燃烧技术以及在钢包烘烤上的应用实践,全氧燃烧时用纯氧代替空气作为燃料的助燃剂,79%的氮气不再参与燃烧,烟气中不存在氮气,烟气量大幅下降。钢包烘烤采用全氧燃烧技术,具有如下优点:燃烧过程完全,无CO外溢,减少NO_x和废气排放,减少对大气的污染,减少热量损失,提高热量利用率,并且降低能源消耗。     

富氧燃煤锅炉的效率分析

采用锅炉效率的分析方法对某电站300MW锅炉在O2/CO2气氛下的各项损失和锅炉效率进行了计算,并与相同条件的空气气氛下的各项损失和锅炉效率进行了比较。结果表明,采用O2/CO2的富氧燃烧技术可大大提高锅炉热效率,并相应提高锅炉的效率,而燃烧过程和传热过程的损失仍是锅炉的主要损失。     

燃煤电站锅炉富氧燃烧技术研究进展综述

富氧燃烧技术是未来实现燃煤电站锅炉CO2捕集和存储可能采取的技术路线之一,但是煤粉在普通空气和CO2气氛条件下的燃烧及传热传质特性有很大的区别,因此有必要对煤粉富氧燃烧技术进行深入的研究。通过总结富氧燃烧技术的最新研究进展,并与传统燃煤电站锅炉空气燃烧技术进行比较,从传热特性、煤的反应性以及污染物排放特性3个方面介绍了富氧燃烧的特点,为将来工业应用做好技术储备。     

富氧燃煤锅炉烟气再循环方式选择与水分平衡计算

在不同的二次烟气再循环方式下,以300 MW富氧燃烧锅炉机组为例,对分别采用直接接触式冷却器（DCC）进行烟气脱水和湿式脱硫（FGD）与DCC串联进行烟气脱硫及脱水的富氧燃烧系统详细计算并比较了烟气中水蒸气体积分数的变化,并计算和比较了各种布置方式下的风机功耗.结果表明：单独采用DCC脱水情况下,锅炉烟气水蒸气体积分数比空气燃烧方式下高10%-15%;二次循环烟气脱水时,锅炉烟气中的水蒸气含量比空气燃烧方式下高约3%;FGD与DCC串联布置时的锅炉流通烟气水蒸气含量略高于采用单独DCC时二次循环烟气脱水的水蒸气含量;电厂循环水温度为30℃时,DCC出口烟气理论水蒸气体积分数为4.28%;单独采用DCC脱水的干烟气循环方式的风机总电耗最小.     

增压富氧燃烧与捕集CO2电站的经济性分析

以300MW燃煤锅炉汽轮发电机组为研究对象,计算了其在6～8MPa压力下增压富氧燃烧的经济性,并与常压富氧燃烧下的经济性进行了对比分析．结果表明：由于系统压力的提高,烟气中水蒸气的凝结热得以回收,用于加热汽轮机低温凝结水,减少汽轮机抽汽,使汽轮机出力增加,电厂的毛输出功率接近320MW;增压富氧燃烧的空气深冷分离制氧（ASU）功耗大大增加,占毛输出功率的26％,而烟气压缩（CPU）的功耗大大降低,约为毛输出功率的0．2％;综合考虑电站其他辅机功耗后,6～8MPa下增压富氧燃烧的电厂净效率比常压富氧燃烧下提高了4．5％．与常压富氧燃烧发电机组相比,增压富氧燃烧在CO2的捕集、压缩液化与封存（CCS）技术中的经济性明显提高．     

烟气循环燃烧减排NO_x的影响因素研究

烟气循环燃烧是一种新型燃烧方式,将燃烧烟气返回用于燃烧,形成循环燃烧过程,可以减少NOx的排放,富集回收CO2。通过正交方法设计燃烧实验,得到影响NOx排放的关键因素。实验表明烟气循环比是影响烟气中NOx含量的重要因素,烟气全部循环可以减少NOx排放24%。循环比与排出的CO2量成正比,利用烟气循环将空气燃烧产生的烟气与空气混合共同助燃,可以富集CO2。     

不同烟气再循环方式下富氧燃煤锅炉的经济性分析

以300MW富氧燃煤锅炉为例,详细计算并比较了不同烟气再循环方式下锅炉的排烟损失及辅机的功耗,分析了不同配置的烟气再循环方式对富氧燃煤锅炉系统经济性的影响.结果表明：FGD与DCC串联布置的湿烟气循环方式（二次循环烟气不脱硫也不脱水）锅炉的排烟损失最低（5.6%）,辅机的功耗最高（14MW）;单独DCC布置干烟气循环方式锅炉的排烟损失最高（7.56%）,辅机的功耗最低（13.23MW）.