市政污泥流化床掺烧生物质的NO与SO2排放特性研究

为了探究市政污泥燃烧过程中的气态污染物排放特性,在30 kW鼓泡流化床实验台上进行了市政污泥的燃烧实验,研究燃烧温度、二次风率、秸秆掺混比等参数对气态污染物排放特性的影响。结果表明：燃烧温度的升高会显著提高NO与SO₂的排放;提高二次风率使NO排放浓度减少,SO₂排放浓度增加;由于生物质中较低的N、S含量以及生物质与污泥燃烧的协同作用,污泥掺烧生物质能够有效地减少NO与SO₂的排放;秸秆占比由0提升至40%,NO由289 mg/m³下降至140 mg/m³,而SO₂排放浓度也从3 949 mg/m³下降至1 725 mg/m³;污泥掺烧秸秆时,NO与SO₂的整体排放特性与污泥单独焚烧相似,掺烧秸秆能够加快整体的燃烧速率,并加强燃烧气氛的氧化性,进而影响气态污染物的排放。     

煤粉/生物质恒温混燃过程中SO2排放特性

通过自制SO2监测实验系统对煤粉/生物质进行恒温混燃SO2监测实验,探讨了掺混比、煤种、生物质种类以及温度等因素对煤粉/生物质恒温混燃SO2排放特性的影响规律.研究表明:燃烧初期,燃烧进行的越快,SO2析出率越高.随着燃烧的进行,生物质掺混比增加有利于燃料的SO2析出率降低;SO2析出率较高的煤粉掺混生物质降低SO2析出的作用效果比SO2析出率较低的煤粉掺混更明显;掺混含硫量高的生物质在燃烧初期降低燃料SO2析出作用效果明显.随着燃烧的进行,生物质灰分含量的影响作用逐渐增大,灰分含量越高,降低效果越明显;温度升高总是有利于混合燃料的SO2析出率增加,且温度区间越高燃料的SO2析出率增加越显著.     

气化细渣和煤掺烧氮氧化物和二氧化硫排放特性研究

气化细渣热值低、水分高，难以独立稳定燃烧，因此通常将其和热值较高的燃料进行掺混实现燃烧利用。为研究气化细渣和煤掺烧过程中NO_x和SO₂的排放特性，利用管式炉燃烧污染物测试系统，在空气气氛下，使用不同比例的气化细渣和烟煤进行掺烧实验，对燃烧污染物的释放量进行实时监测，并计算燃烧污染物的释放总量。通过实验发现：温度是影响NO_x、SO₂排放量的重要因素，在高温工况下，NO、SO₂的释放量显著提高，NO₂、N₂O的释放量显著降低。燃料中挥发分的含量与NO₂、N₂O的释放量有着密切关系，煤中挥发分含量较高，NO₂、N₂O的释放量也相对较高。整体NO₂、N₂O的释放量远小于NO的释放量，NO_x排放以NO为主。随气化细渣掺烧比例增大，NO、SO₂释放量降低。因此，通过与煤掺烧...     

生物质颗粒燃烧特性的数值模拟及实验研究

基于ICEM软件对燃烧室进行二维建模和结构化网格划分,并应用FLUENT软件对玉米秸秆、棉秆、木屑和稻秆4种生物质颗粒在燃烧室中进行燃烧仿真模拟,与煤粉燃烧进行对比。对比分析5种燃料燃烧时,燃烧室内不同位置中心截面的温度、O₂、CO₂和NO_x质量分数的变化曲线,同时分别对5种燃料做单独燃烧实验,结合对比分析结果将4种生物质颗粒分别和煤粉按照5.00%、10.00%、15.00%、20.00%的质量掺混比做混烧实验。研究结果表明,5种燃料中,煤粉在燃烧室中心截面上的温度最高,且最高温度比4种生物质颗粒高600 K以上,但生物质颗粒的温度分布均匀程度均优于煤粉;煤粉燃烧产生的NO_x含量最高达到2.00%,而生物质颗粒产生的NO_x含量基本为0.00%,且生物质颗粒的燃烧特性受一次风速、一次风温及自身含水率的影响较大;5种燃料燃烧时燃烧室最高温度的模拟值均高于实验值,但误差均小于20.0%,4种生物质颗粒与煤粉混合燃烧的质量掺混比不宜超过15.00%,当质量掺混比为15.00%时,燃烧...     

富氧燃烧方式下NO对SO3生成的影响研究

为了探究NO对SO₃生成的影响机理,在富氧燃烧条件下进行均相和异相实验,利用Chemkin-PRO软件平台进行敏感性仿真分析。结果表明：均相和异相实验中,NO均对SO₃的生成起促进作用;均相实验中,随着NO体积分数的升高,SO₃体积分数升高,且其升高速率逐渐放缓;反应敏感性分析结果表明,NO通过增加O自由基、消耗HO₂和H自由基促进了SO₃的生成;异相反应中,SO₃体积分数随NO体积分数的升高先升高后下降,过高的NO体积分数会对SO₃的生成表现出抑制作用,这可能是由NO氧化与SO₂氧化竞争O自由基导致的,也可能是高NO体积分数下,煤粉燃尽率降低,煤粉中S元素释放不完全所致。     

煤粉与生物质混燃的低温着火特性

利用自制的管式炉恒温热重测量实验台研究了掺混比、温度、煤种以及生物质种类等因素对煤粉与生物质混燃时低温着火特性的影响,并对煤粉与生物质混燃时的低温着火活化能进行了计算.结果表明:随着掺混比的增大,混合物的燃烧速率加快且燃尽程度提高;温度升高能改善煤粉与生物质混合物的燃烧特性;掺混生物质对难燃煤的着火特性影响比对易燃煤更明显;对于某一煤种,掺混水分和挥发分含量高的生物质,燃烧初期的失重速率加快;掺混灰分含量越多的生物质,在燃烧后期对煤粉的促燃作用越差;燃烧反应活化能随着生物质掺混比和温度区间的增大而减小.     

玉米芯/煤粉恒温下混燃动力学特性

为能更接近实际情况下研究煤粉/玉米芯混燃动力学特性,改造热重分析设备,改变其只能逐步升温的方法,使其具备在指定温度下检测样品反应动力学的功能。研究不同掺混比、不同温度、不同煤种等对煤粉/玉米芯混燃动力学的影响规律。通过可失重额余量随时间的变化曲线,进行燃烧动力学影响因素分析。结果表明:煤粉与玉米芯在恒温条件下混燃不像逐步升温下那样会明显分为4个阶段,而是无明显的阶段性;玉米芯掺混比例越大,活化能越小,燃烧越剧烈,试样的平均失重速率越大,燃烬时刻提前。温度对混燃的影响存在一段作用不明显的温度区间,在此区间外,温度越高,活化能越小,试样失重速率越大,燃烬时刻越提前;不同煤种/玉米芯混燃,呈现出较大差异。玉米芯对含挥发分较少相对难燃的煤种促进燃烧和燃烬的效果较明显,对含挥发分较多相对易燃的煤种促进作用相对较弱。     

恒温下煤与生物质混燃过程中NO_2释放特性

利用恒温燃烧污染物在线监测系统,研究生物质掺混比、生物质种类、温度、反应气氛等因素对煤混燃生物质时NO_2释放规律的影响。结果表明:增大秸秆掺混比例,使NO_2瞬时释放峰值、释放总量增大,转化率提高。改变混燃生物质种类时,随着生物质中Fe_2O_3、CaO等矿物质含量的减小,NO_2释放总量、转化率增大。升高温度能加快NO_2生成速率,同时提高NO_2还原速率,但在800℃以上的高温下,后者增加程度高于前者,造成NO_2释放总量及转化率先增大后减小。O_2/N_2气氛下,提高O_2浓度能增大NO_2转化率与释放总量,而O_2/CO_2气氛下由于焦炭气化反应及还原作用的影响,提高O_2浓度会造成相反的趋势。     

O2/N2和O2/CO2气氛下煤半焦-生物质的混燃特性及影响因素

为掌握煤半焦与生物质在O₂/N₂和O₂/CO₂条件下的混燃特性及其影响因素,采用全自动物理化学吸附仪获得了煤半焦-生物质混合燃料的孔隙结构,采用热重实验分析了两种燃料的混燃特性和反应动力学,通过多元线性回归法研究了燃料比、比表面积与混燃特性参数之间的关系。结果表明,O₂/N₂气氛下,掺混生物质可改善煤半焦的着火、燃尽及综合燃烧特性;O₂/CO₂气氛下,掺混生物质能改善煤半焦的着火特性,但会延迟其燃尽。混燃的活化能在低温区和高温区有显著差异,生物质掺混比增大,两个温区的活化能都降低;两种气氛下,低温区的活化能相近,但O₂/CO₂气氛下高温区的活化能显著高于O₂/N₂气氛下的。O₂/N₂气氛下孔隙结构对燃烧特性的影响更显著,而O₂/CO₂气氛下...     

双搅拌反应釜NaClO2同时脱硫脱硝的宏观反应动力学研究

采用自行设计的小型双搅拌反应釜,以NaClO₂溶液为吸收剂,在保持气液传质界面面积不变的条件下开展了模拟烟气同时脱硫脱硝的反应动力学研究。研究了溶液pH、反应温度以及SO₂、NO和NaClO₂初始浓度对SO₂、NO和NO_x反应速率的影响,并得到NO和SO₂的反应级数和反应速率常数。结果表明：在一定范围内适当升高反应温度和降低溶液pH均有利于NO_x反应速率的提高;NO初始质量浓度对SO₂反应速率的影响不显著,但随着NO初始质量浓度的增大,NO和NO_x的反应速率提高;随着SO₂初始质量浓度的增加,SO₂的反应速率增大,而NO_x反应速率呈先增大后变化减缓的趋势;NO和SO₂的反应级数分别为0.699和0.843,反应速率常数分别为6.30 mg^0.301/(m^2.903