硫元素对烟气中汞的形态和分布的影响

采用化学热力平衡分析方法研究了在煤燃烧和气化过程中产生的烟气里痕量元素汞的形态及分布。在0．1MPa下，400—2000K温度范围里，研究了汞—煤系统、汞—煤—硫系统和汞—煤领—氯系统中汞在还原性气氛和氧化性气氛的烟气中的化学形态和分布，着重探讨了煤中的硫元素对汞在烟气中的形态和分布的影响。化学热力平衡分析结果表明，在煤燃烧和气化的最高温度区域里，单质汞是汞的主要形式；在气化的还原性气氛烟气中，汞的主要形式是单质汞，在氧化性气氛的燃煤烟气中，随着烟气温度的降低，单质汞将发生化学反应而生成二价汞的化合物；硫元素的存在可以促进汞元素以固相硫酸汞(HgSO4)的形式沉积，但烟气中高硫含量会抑制汞元素蒸气的氧化以及氮化汞的形成。     

溴元素对烟气中汞的形态和分布的影响

采用化学热力平衡分析方法研究了煤燃烧过程中溴对烟气中痕量元素汞的形态及分布的影响.在一个大气压下,25～825℃温度范围内,研究了汞-煤-溴系统中高氯煤和低氯煤在添加溴前后汞化学形态和分布的变化,着重探讨了溴对汞在烟气中的形态和分布的影响.对于高氯煤,当烟气中加入溴后,氯化汞的分布区域明显受到了抑制;而对于低氯煤,氯化...     

循环流化床内污泥与煤混烧时汞的浓度和形态分布

在循环流化床燃烧试验台上进行了污泥与煤的混烧试验,研究了污泥与煤的质量掺混比、燃烧温度、Ca/S摩尔比、脱硫剂种类以及过量空气系数等对重金属汞在烟气、飞灰和炉渣中的形态、浓度分布的影响.结果表明,元素汞是烟气中汞的主要存在形态,运行参数对烟气和灰渣中汞的浓度和形态分布均有较大的影响.     

燃煤过程中易挥发有毒痕量元素的相互作用

采用化学热平衡分析方法研究了煤中最易挥发的有毒痕量元素汞、砷和硒在煤燃烧过程中的化学形态及分布,着重考虑了痕量元素和氯元素之间、多种痕量元素之间的相互作用.在300～2000K温度范围内,考察了痕量元素在还原性气氛和氧化性气氛的烟气中的化学形态和物理相.结果发现,在燃煤过程中,汞、硒、砷三种痕量元素的挥发性大小依次为汞＞硒＞砷;氯元素能大大增强汞的蒸发,而对硒和砷的蒸发影响不大.     

烟气汞形态分布及其受氯化物添加剂影响的研究

在自行设计的一维煤粉燃烧试验台上,研究了烟气汞形态的分布特征,并分析了NaCl作为添加剂与煤混烧对汞形态分布的影响.结果表明:在试验煤种烟气中,气态汞是烟气汞最主要的排放形式,二价汞是气态汞的主要形式,飞灰中的汞含量比底渣中的汞舍量高;NaCl的添加使气态二价汞和单质汞占总汞的百分比都有不同程度的下降,而颗粒态汞的比例相应增加,但随着NaCl添加量的增加,颗粒态汞的增加量逐渐趋于平缓,单质汞的减少量也相应降低,趋势趋于平缓.     

氯和灰分对大型燃煤锅炉烟气中汞形态的影响

采用安大略标准燃煤烟气汞采样分析方法,对大型燃煤锅炉出口烟气中汞形态的形成及分布机理进行了研究.分析了煤中Cl、灰分及采样位置对锅炉出口烟气中汞形态分布的影响.结果表明:烟气中的飞灰能够直接影响颗粒汞与气态汞之间的平衡比例;煤中灰分含量越多,锅炉出口烟气中颗粒汞所占比例越大;煤中Cl对气态汞中Hg0向Hg2 形态转变有促进作用;较高的烟气温度和较短的停留时间会严重阻碍飞灰对汞的吸附,影响颗粒汞的形成,同时也会阻碍Cl元素对Hg0的氧化作用.     

燃煤汞形态分布和排放特性研究

概述了燃煤烟气中汞的形态(元素态,氧化态和颗粒态)分布规律,综述了烟气温度和组分、烟气中硫和氯元素、燃煤飞灰、除尘和脱硫设备对汞形态分布的影响规律。分析了煤气化和燃烧过程的气体产物中汞形态转化的条件,以及烟气中硫和氯元素对汞排放的影响。指出除尘和脱硫设备的应用能有效地促使元素汞向氧化汞的转化,并提高汞的脱除效率。     

860MW煤粉锅炉汞排放及其形态分布的研究

采用 Ontario-Hydro method(OHM)、汞连续测量仪(Hg-SCEM)和 EPA 固体吸附剂法(Appendix K)测量了860 MW 燃煤电站锅炉烟气中汞排放及其形态分布,并基于煤、黄铁矿、底灰、飞灰、脱硫浆液和烟气中的汞含量,分析了汞在燃烧产物中的质量平衡.结果表明:OHM 和Hg-SCEM 汞测量方法可以用于监测燃煤电站的汞排放,其相对测量偏差小于20%;烟气中总汞的排放浓度随着入炉燃料中汞含量的变化而变化;对于高褐煤掺烧比例的电站锅炉,烟气中元素态汞占总汞比例为48.6%～77.7%,湿法烟气脱硫装置可以脱除90%以上的氧化态汞,电除尘器和湿法烟气脱硫装置的汞脱除效率分别约为15%和34%.     

污泥与高碱煤协同燃烧中碱金属与重金属竞争机制研究

在CFB锅炉燃烧温度下研究了低品质燃料(高碱煤)与生物质燃料(污泥)协同燃烧中重金属元素Pb、Ni和As的迁移特性。结果表明:燃烧温度对重金属元素热力学平衡分布起到重要的作用,温度越高,Pb、Ni和As在气相中的摩尔分数越高;当温度超过1 300℃时,Pb将全部以单质形态迁移至气相中,在CFB锅炉燃烧温度区间里大部分以PbCl2(g)、少量以PbCl的形态固集于飞灰颗粒上;当温度高于1 800℃时,系统中主要成分为Ni(g);在整个燃烧温度区间,As以单质的形态存在于系统中,其摩尔分数随着温度的升高而上升;碱金属Na主要竞争燃料中的Cl和O元素,实现重金属化合物形态的转化;与Na相比,K的竞争是微弱的,在700℃时K竞争Ni化合物中的CrO_4~(2-),导致NiO摩尔分数下降,而在850℃时,K与Ni竞争系统中的O元素,这与700℃的反应过程不同。     

钙基吸附剂固定床吸附烟气中Hg~0的试验研究

在小型模拟燃煤烟气Hg吸附和形态转化试验台上研究了几种钙基吸附剂对模拟烟气中Hg的脱除效果。结果表明:Ca(OH2)对单质汞的吸附主要是物理吸附;CaO对单质汞的吸附则是物理吸附和化学吸附共同作用的结果;SO2和HCl可以通过与钙基吸附剂发生反应提供活性位或者将Hg0氧化成Hg2+来促进对汞的吸附,HCl对汞的促进作用更强;加入高锰酸钾浸渍煅烧改性后,由于化学吸附的发生,钙基类物质的吸附能力有所提高。     

链条炉区段烟气再循环对锅炉运行及NOx排放特性影响的工业试验研究

针对一台采用尽早配风方式的29MW链条炉进行分区段烟气再循环对锅炉运行及NOx排放特性影响的工业试验。在挥发分析出及燃烧区段煤层下的一次风室混入再循环烟气将有效强化该区段煤层燃烧,降低该区段煤层以上燃烧空间的氧浓度,控制及消减挥发分N向NOx的转化,同时降低了穿过该区段煤层一次风的氧浓度,抑制焦炭N向NOx转化,NO消减效果最高达到25%。在焦炭燃烧区段煤层下的一次风室混入再循环烟气,能够降低穿过床层气流的氧浓度,抑制焦炭氮向NO的转化过程,该区段烟气再循环低氮效果有限,最大降幅9%。再循环烟气可以替代部分一次风,以维持足够的风室风压,进而降低穿过煤层气流的O2浓度,从而强化链条炉区段燃烧特性的低氮特征,实现链条炉的NOx减排。随着工业锅炉NOx排放指标的不断提高,烟气再循环作为一项有效的前置低氮环节,能有效降低整个低氮系统的投资,进而取得较好的经济性。     

Effect of Condensable Species on Particulate Fouling

The flue gases emanating from the combustion of fuels or gasification process invariably comprise particulate matter and many chemical species in vapor form. The temperature of the flue gases gradually reduces when passing through different sections of heat exchanger, such as the superheater, evaporator, and so on. If the temperatures of the heat exchanger tube surface and the gas phase are favorable for condensation, the chemical species in the vapor form will condense on the particles and on the tube surface. The particle deposition behavior under these conditions is drastically different from the one observed in dry particulate fouling. In order to model the particle deposition under such circumstances, it is important to evaluate the criteria for particle adhesion to the surface. Impaction experiments of particles impacting a surface coated with a thin liquid film and particles that are coated with a liquid film impacting over a dry surface are performed to evaluate the limiting parameters under which a particle sticks to the surface without rebounding. The effects of liquid viscosity, liquid film thickness, and interacting material properties are evaluated. The experimental results are compared to the results of existing models and a suitable model for fouling is proposed. Controlled fouling experiments are performed for varying liquid films coated over a deposition tube under various process conditions to mimic the condensation effects on fouling. The results are compared with detailed impaction experiments.     

循环流化床燃煤过程汞控制性能的实验研究

在热态循环流化床实验台上进行了不同工况燃煤过程汞控制特性的研究,得出如下结论:循环流化床燃煤过程对燃煤中汞的排放具有一定的控制作用;多煤种混烧在汞的控制方面优于单煤种燃烧;煤中掺入石灰石可以有效地减少汞向大气的排放;燃烧的煤种不同,汞的排放特性也不相同.     

Dewpoints of flue gases for energy-recovery system design and operation

Low temperature corrosion from flue gases is a common problem in energy recovery systems. We present a simple computation procedure to estimate the dewpoint of combustion gases, which is the limiting design temperature to prevent corrosion. If the composition of fuel oil and the percentage of CO₂ or O₂ in the flue gases are known, the air ratio, percentage of H₂O, p.p.m. of SO₃ in the flue gas, and the dewpoint can be estimated with an error of 1.9%. The results indicate that the dewpoint is high because the combustion conditions are not appropriately adjusted, even if low sulfur fuel oil is used. We conclude that both the fuel quality and the combustion conditions are controlling variables in the design and operation of energy recovery systems.     

A simple model for explosive combustion of premixed natural gas with air in a bubbling fluidized bed of inert sand

The combustion of premixed natural gas and air has been studied in a bubbling fluidized bed of inert particles. The temperature of the solids was carefully monitored, using 8 thermocouples, immersed in the bed at different heights. The observed temperature profiles were used to find the height above the distributor at which most of the combustion occurred and on this basis a clear distinction could be made between combustion above the bed and inside the bed. The region where most of the heat of combustion is evolved depends on the average bed temperature. If this temperature is low, the gases burn above the bed or just under its upper surface, but at higher temperatures the process is located close to the distributor. Rapid fluctuations in the measured temperature and pressure indicate that the process inside the bed is not a steady one. The model developed here assumes that combustion takes place inside bubbles of premixed gases, as they move through the bed. A detailed chemical kinetic model was used to calculate the induction period for ignition. The model can predict the height above the distributor at which bubbles should ignite and explode. Comparison of the experimental results with the modeling calculations indicates that the course taken by the process depends on temperature. At the lowest temperatures, the gases burn above the bed. In the high temperature range, where the bubbles ignite is determined by the induction period. At intermediate temperatures the location of the reaction is determined by the depth of the bed and bubble size, with ignition spreading from above the bed to bubbles, which are about to leave, but are still in the bed. That bubbles explode at different heights up the bed is reflected in the acoustic signals registered above and below the bed. The associated changes in the composition of the flue gases are also very characteristic.     

W型火焰锅炉炉内燃烧过程检测实验研究

设计了一套用于大型燃煤锅炉炉内测温、烟气分析及颗粒取样研究的设备,它包括水冷枪抽气热电偶、飞灰等速取样仪和烟气多功能测量分析仪。利用它对某电厂300MW的W型火焰锅炉沿炉膛高度进行了测温、烟气分析及颗粒采样综合测试试验,并测量了颗粒样品含碳量和粒径分布。结果表明：炉内温度和煤粉细度都是影响煤粉燃尽率的重要因素,当锅炉负荷大于260MW时则煤粉细度成为主导因素;该炉磨煤机出力裕度不大,煤质变差时高负荷下煤粉急剧变粗,机械不完全损失和化学不完全损失都增加．是燃尽率低的主要原因。研究结果为掌握该炉燃烧特性和进行相关技术调整提供了有意义的参考信息。     

粉煤流化床燃烧_PC_FBC_炉膛烟温试验研究

针对新型高效、清洁煤燃烧方式,即粉煤流化床（ＰＣ－ＦＢ）,在一座０．３ＭＷ的试验台上,系统而详细地研究了ＰＣ－ＦＢ炉膛空间烟气温度的分布特性。主要研究内容包括：ＰＣ－ＦＢ炉膛空间内烟流的稳定性与均匀性;床层温度、流化速度、床料的平均粒径、二次风率、二次风的投入位置对炉膛内烟温分布的影响,并总结出合理的炉膛烟温分布。