富氧燃烧锅炉烟气CO2捕集中回收NO的研究

在富氧燃烧锅炉烟气CO2捕集的基础上,提出了一种利用CO2捕集时加压降温的特殊工艺流程资源化回收NO的新方法.分析了富氧燃烧锅炉烟气CO2的捕集流程,证明高压低温的工况条件十分有利于NO加速氧化为NO2及NO2液相吸收转化为稀硝酸产品.基于化学反应动力学基本原理与实验数据,对吸收过程发生的化学反应进行分析与计算,结果表明:在压力为3 MPa、温度为30℃时,NO的氧化转化率可达90%,反应时间仅需8.06 s,水吸收不构成控制环节,无需其他化学药剂.按300MW富氧燃煤锅炉的烟气量及NO和O2的质量浓度范围计算,富氧燃烧发电机组在捕集高浓度CO2的同时,每小时可回收浓度为20%的稀硝酸1974 kg,折合纯质硝酸395kg,一天能产生约4.7万元的产值.     

低气压条件下甲烷预混燃烧CO和NO生成机理研究

为研究低气压条件对甲烷预混燃烧中CO和NO_x生成特性与生成路径的影响,采用Chemkin软件进行详细数值模拟研究。通过采用Python语言自编程序调用最新光谱数据计算普朗克平均吸收系数,并导入Chemkin软件中来提升辐射传热的计算精准度。结果表明：采用Konnov0.6化学反应机理与所提出的辐射模型中普朗克平均吸收系数计算方法可以准确预测低气压条件下甲烷燃烧的温度、NO和OH质量浓度分布;随着气压的降低,甲烷与空气预混燃烧时炉膛前部温度逐渐降低,而炉膛后部温度逐渐增加;气压降低导致CO生成速率增加和消耗速率减小,两者共同作用导致CO生成量增加和燃尽率降低;甲烷与空气预混燃烧生成的NO主要来自快速型和NNH型,且快速型和NNH型路径的贡献随着气压降低略有增加。     

流化床O2/CO2燃烧(Ⅰ)-高氧浓度下的燃烧实验

为给大型循环流化床O2/CO2燃烧系统在高氧气浓度下的燃烧提供参考,在O2/N2气氛中,利用提升管直径100mm、高3 000 mm的循环流化床燃烧实验系统,研究了3个煤种在高氧气浓度下的燃烧特性和温度分布特性.实验结果表明,平均氧气浓度34.4％,或局部氧气浓度75.3％时均可以实现稳定、无过热燃烧.龙口煤的烟气中N...     

分解炉内不同CO2体积分数下的煤粉及煤焦还原NO特性

利用高温气固悬浮实验台对水泥行业中两种典型煤粉及一种煤焦在不同CO2体积分数的气氛下对NO的还原特性进行了实验研究,并考察了添加生料、石灰石及生料分解产物对煤焦及煤粉还原NO的影响特性.研究结果表明,气氛中CO2体积分数升高,煤焦及煤粉对NO的还原速率均增大,NO气体体积分数的谷值降低.水泥生料及石灰石对煤粉及煤焦还原NO的反应具有正催化作用;而水泥生料的分解产物对NO还原的正催化作用最强.随着气氛中CO2体积分数的升高,添加生料、石灰石及生料分解产物对煤焦及煤粉还原NO的促进作用相对减弱.     

微富氧条件下煤粉燃烧及NO生成特性的研究

利用热重分析技术对微富氧条件下煤粉的燃烧特性进行了研究,并与富氧条件下煤粉的燃烧特性进行了对比,利用固定床测定了燃煤NO的生成规律,分析了反应气氛和煤种的影响．结果表明：随着氧体积分数增加,微富氧条件下煤粉的燃烧向低温区移动,综合燃烧特性指数S逐渐增大;在相同的氧体积分数下,由于N2和CO2的物性差异,煤粉的微富氧燃烧特性优于富氧燃烧特性,但当氧体积分数升高到40％时,两种气氛的燃烧特性差别不大;反应气氛和煤种均对燃料氮的转化率影响显著;氧体积分数升高或N2的参与会使反应温度上升,影响燃料氮的转化率;煤的挥发分和元素氮的质量分数也会影响燃料氮的转化率．     

空气分级对分解炉燃烧过程影响的模拟研究

为研究分级条件下,分解炉内温度场、氧气浓度场及NO浓度场的变化规律,利用数值模拟手段对5 000 t/d水泥分解炉的物理化学过程进行了数值模拟研究。研究结果表明:在分级燃烧条件下,分解炉主燃烧区域的氧气浓度明显减少,燃烧温度也相应的降低,NO的生成量减少;在分级风入口的上方存在一个高温区,但在此区域NO浓度没有明显升高。分风量增加,分解炉出口的NO浓度降低,分解炉内生料的分解率和煤粉燃尽率均下降,但是分解炉出口的温度有一定的升高,说明分级燃烧在一定程度上会影响水泥的生产过程,在实际运行过程中应合理选择分风比例。     

CO2和H2O气氛下甲烷MILD富氧燃烧NO和CO生成机理

利用 Chemkin 软件中对冲火焰模型对 CO₂和 H₂O 气氛下甲烷 MILD 富氧燃烧进行详细数值模拟,对比了两种气氛下 NO 和 CO 的排放规律和生成机理．结果表明,MILD-CO₂燃烧模式下 CO 排放浓度约为 MILD-H₂O 燃烧模式下的 3 倍．敏感性分析发现 CO₂的分解会增加 CO 排放浓度,而 MILD-H₂O 燃烧模式下 H₂O 分解生成的 OH 基团促进了 CO 的氧化,降低了 CO 的排放浓度．同时,MILD-CO₂燃烧模式下 NO 排放浓度约为MILD-H₂O 燃烧时的 4 倍,且 MILD-H₂O 燃烧模式下 NO 生成对氧化剂进口温度的变化不敏感．通过分离 NO 生成路径发现,两种气氛下 N₂O 中间体路径主导了 NO 的生成,NO 再燃可以消耗 20%以上生成的 NO,其余路径相对不重要．结果表明 MILD-H...     

切向燃烧锅炉炉内NO生成的数值模拟

应用简化的后处理NO生成机理模型及气固多相流动模型,对大型切向燃烧锅炉在3种不同工况下炉内燃烧过程、NO排放进行了讨算机三维数值模拟,同时将计算结果和实验进行了对比,两者吻合程度良好.图5表3参11     

低挥发分水煤浆在筒形炉内燃烧特性的试验研究

介绍了在卧式筒形炉上燃用低挥发分水煤浆的燃烧特性、结渣特性和污染物排放情况,并与大同水煤浆和掺混水焦浆进行了对比试验.结果表明:低挥发分水煤浆在筒形炉内燃烧情况良好,燃烧温度可达1 300℃以上,飞灰含碳量为6.92%,燃烧效率在98%以上,但燃尽时间较长;炉内结渣轻微,呈松散渣状,灰渣沉积速率为144 g/(m2·min);SO2排放浓度与燃料中硫含量有关,NOx排放浓度为744 mg/m3;低挥发分水煤浆能在工业锅炉上使用.     

高灰低挥发分煤空气分级燃烧特性研究

为降低高灰低挥发分煤在燃烧过程中产生的NOx,在研究化学渗透脱挥发分热解模型的基础上,利用气相燃烧的简化机理对计算流体动力学软件模拟煤粉燃烧过程进行改进,并进行空气分级燃烧工况的数值模拟,着重分析高灰低挥发分煤空气分级燃烧的控制机制。通过与未分级燃烧进行比较,发现高灰低挥发分煤采用空气分级燃烧,可以形成还原性气氛来抑制NOx生成,但存在煤粉着火滞后和NOx排放量较高等问题。     

高温下氧气氛对煤焦还原NO影响机理研究

利用高温刚玉管固定床反应器,研究了恒温条件下氧气氛对2种动力煤煤焦与NO异相还原反应的影响规律,以此探讨高温下氧气氛对煤焦还原NO行为的影响机理.实验结果表明,在高温条件下,氧气浓度对C-NO反应的影响也存在临界值,且与低温试验相比,在更低氧浓度时即达到临界值.氧浓度对高挥发分、低灰的煤焦样品的影响作用较为明显;同时,...     

Modeling De-Nox by Injection Ammonia in High Temperature Zone of Cement Precalciner

The quantity of NOx emission from cement production is second only to thermal power generation and vehicle exhaust.In this paper,a phenomenon found by Taniguchi...     

氧质量分数对高温空气下火焰氮氧化物生成影响

揭示高温空气燃烧过程中的火焰结构和氮氧化物生成机理.以对向流扩散火焰为对象,利用基于详细基元反应动力学模型的燃烧数值解析方法研究了氧质量分数对高温空气(温度为1 300 K)/甲烷扩散火焰火焰结构和氮氧化物生成的影响.结果表明,随着氧质量分数的逐渐减小,火焰结构和NO的生成机理发生显著变化,扩散火焰的NO生成主要由热力...     

CO在旋流模型燃烧室中的贫熄特性

针对CO单一燃料在模型燃烧室中进行常压贫熄特性实验,随着进口流量的增大,在低流量下(小于244,m3/h)余气系数略有减小,在流量区间244~292,m3/h余气系数迅速减小,随着进口流量进一步增加(大于292,m3/h),余气系数缓慢减小直至基本保持不变.同时,针对不同近贫熄点工况进行数值模拟,并结合实验结果给出模型燃烧室局部速度场等的分布,指出在进气流量高和低两种情况下近贫熄状态呈现明显不同的局部特征,阐明导致贫熄性能差异的原因.     

不同O2/CO2比例气氛下富氧燃烧锅炉热力计算对比分析

采用富氧燃烧可以显著减少阻燃空气量以及烟气中非可燃气体含量,使得锅炉节能减排更加有效.不同的O2/CO2气氛下,富氧燃烧锅炉的燃烧状况随之变化,随着氧浓度的升高,炉膛内燃烧强度增强,理论燃烧温度升高,炉膛内辐射吸热量增加.介绍了富氧燃烧技术的基本特点,分析了不同O2/CO2比例气氛下富氧燃烧锅炉结构的不同,通过计算找到合适比例气氛下的富氧燃烧锅炉.     

分离燃尽风对贫煤锅炉CO和H2S生成特性的影响

以低氮燃烧改造后的某330 MW四角切圆贫煤锅炉为研究对象,采用数值模拟研究了300 MW负荷下分离燃尽风率对炉内燃烧速度场、温度场、CO体积分数场、O2体积分数场、H2S体积分数场及炉膛出口参数的影响,并将模拟结果与试验结果进行对比分析.结果 表明:分离燃尽风率对锅炉燃烧特性以及CO、H2S的生成特性具有重要影响;随...     

大规模碳捕集电站贫液CO_2负载率优化研究

针对燃煤电站CO2捕集能耗较高的问题,在统筹考虑大规模碳捕集燃煤电站汽水系统、脱碳单元和CO2多级压缩单元的相互影响下,对脱碳单元贫液CO2负载率进行了优化.结果表明:脱碳单元再生能耗随贫液CO2负载率的增大呈先减小后增大的趋势,且在贫液CO2负载率为0.26mol/mol时取得最小值;不同再生压力下,随着贫液CO2负载率的增大,脱碳单元的辅机泵功随之增大;在CO2捕集率保持不变的情况下,CO2压缩功几乎不随贫液CO2负载率的增大而发生变化;大规模碳捕集燃煤电站的供电效率随贫液CO2负载率的增大呈先提高后降低的趋势,在贫液CO2负载率为0.26mol/mol、再生压力为250Pa时取得最优值.     

高浓度CO2下CaCO3循环煅烧试验与模拟

建立了高浓度CO2气氛下CaCO3循环煅烧过程数学模型,利用钙基吸收剂多次循环煅烧试验对模型进行了验证,在此基础上分析了CO2浓度、吸收剂种类、粒径和循环次数等参数对CaCO3煅烧的影响。结果表明:CaCO3分解温度随气相中CO2含量的增加而增大;在高浓度CO2下,随循环反应次数的增加,吸收剂循环反应活性下降,使得所生成的CaCO3质量也随循环次数的增加而减少,致使CaCO3煅烧完全所需时间会随循环反应次数的增加而减少。     

高温低氧燃烧条件下氮氧化物的生成特性

高温低氧燃烧原理是高温空气燃烧技术赖以发展的基础，使得高温燃烧条件下的氮氧化物的生成与排放受到大大抑制。为了掌握这种非常规燃烧现象及污染物生成的基本规律，采用扩散燃烧模型、热力NO生成模拟与湍流N－S方程，数值研究了燃烧空间中空气氧浓度对燃烧特性和氮氧化物排放浓度的影响，再现了高温与低氧两种条件相结合，形成的稳定的低氮氧化物排放的燃烧特性。计算结果与实验数据吻合，为发展高温空气燃烧技术提供了理论基础。