颗粒粒径对层燃炉煤层NO_x析出影响的研究

为探究煤颗粒粒径对层燃炉煤层NOx析出特性的影响,在层燃单元体实验台上进行了不同煤种不同颗粒粒径(5-10 mm和12-20 mm)的燃烧实验。实验中测试了煤层表面NOx浓度和O2、CO2、CO、H2浓度,并对比分析了颗粒粒径对层燃炉燃烧特性和NOx析出特性的影响,以及CO对NOx析出特性的影响。结果表明:NOx浓度沿炉排呈现双峰分布的特点,且第一个峰值大于第二个峰值,燃烧初期挥发分氮被氧化形成大量NOx;小粒径煤颗粒延长了燃烧时间;大粒径煤颗粒灰层扩散系数更小,在燃烧前期析出较少NOx,但在燃烧后期析出较多NOx;煤层表面CO和NOx有很好的关联性,CO浓度峰值正好对应NOx浓度的谷值,CO强化了焦炭与NO的异相还原反应。     

不同配风方式下层燃炉煤层NO_x析出特性研究

层燃炉中大颗粒煤燃烧特性与煤粉燃烧特性差别很大,为了准确掌握层燃炉煤中氮元素的析出规律,在层燃单元体炉上进行了不同配风方式下煤层表面NOx析出特性的对比实验。实验中测试了不同煤种煤层表面NOx浓度和O2、CO2、CO、H2浓度,并将不同配风方式下数据进行了对比分析,得到了层燃炉煤层表面NOx浓度沿炉排呈现双峰分布的特点,在煤层引燃5 min左右NOx形成第一个峰值,内蒙煤最大峰值为769 mg/m3,淮南煤最大峰值为695 mg/m3;同时得到了不同配风方式下煤层表面NOx析出双峰的变化规律,为实际工业锅炉低NOx燃烧运行提供理论依据。     

多功能热态下行燃烧炉低NO_x燃烧数值模拟

结合电厂锅炉实际情况,设计出一套针对燃煤烟气污染物形成机理研究的多功能下行燃烧炉试验台,通过数值模拟对试验台在不同分级深度和不同分级位置下的煤粉自持燃烧进行研究。模拟结果表明:分级燃烧工况下的流场、温度场以及组分浓度场特性与分级燃烧试验特征非常符合。空气分级燃烧后NOx排放比不分级低200mg/m3,将空气中氮气替换成二氧化碳进行分级燃烧,其NOx排放值下降100 mg/m3。O2/CO2气氛下,NOx沿程生成和尾部排放都随着氧浓度从21%升高到30%而不断升高。     

1000MW超超临界锅炉NOx生成特性的数值模拟研究

新建的大型燃煤电站锅炉设计中均采用了低NOx燃烧系统,通过对炉内燃烧过程的合理组织来实现低NOx生成和排放.采用计算流体力学(CFD)模拟的方法,完成了对某电厂采用先进低NOx燃烧系统的1000 MW超超临界锅炉的计算和分析.对通过数值模拟计算获得的炉膛温度场、CO浓度场、O2浓度场和NOx浓度场进行分析,证明锅炉主燃...     

O2/CO2粉煤燃烧技术的过程分析及烟气排放控制Q

目前减少CO2排放潜力较大、可行性较好的CCS、IGCC都离不开CO2的捕集技术。新型O2/CO2粉煤燃烧技术可以将排放烟气中的CO2浓度提高到95%,并使高温烟气回流,减少热量损失,同时又减少SO2、NOx等污染物的排放。与传统的O2/N2煤燃烧技术相比,O2/CO2粉煤燃烧技术增加了空气分离装置和烟气循环回流工艺。燃烧反应器中的主要反应包括有机物的燃烧反应、矿物质的氧化反应、脱硫剂的硫化反应等。高温烟气循环代替空气参与煤的燃烧反应能够减少能量损失,但减少的部分并不等于原有工艺排放的高温N2所带走的热损失,模型求解为Q=QA-QB。O2/CO2粉煤燃烧技术的主要优势体现在CO2高浓度捕集和液化储存环节,液化电耗约只有3%的下降,而传统技术液化电耗则可下降约27.8%左右,再加上减少的热损失,其经济性更加明显。O2/CO2粉煤燃烧技术可以对O2流量进行控制,使得不同质量的煤都得到充分燃烧。同时能够根据要求控制反应过程中排放的CO2、SO2、NOx中任意单个污染物的摩尔百分含量,通过求解目标函数f=f（XCO2,XSO2,XNOx,XCO,XH2O,…）,使其达到最优值。     

基于灰色关联分析法的660MW对冲燃烧锅炉CO排放影响因素分析

大容量超(超)临界对冲燃煤锅炉的燃烧系统多采用炉内空气分级燃烧技术并配置低NOx旋流燃烧器,有效控制了NOx的排放,但部分锅炉存在CO排放浓度偏高的问题。采用灰色关联分析法,以某660MW超(超)临界对冲燃烧锅炉为研究对象,分析了各可控因素对锅炉CO排放的影响程度。结果表明,运行氧量、燃尽风直流风量和燃烧器内二次风量对CO排放浓度的影响较大,是其主要影响因素,相比之下,燃尽风总风量及同层燃烧器外二次风配风方式对CO排放浓度的影响并不显著。最后,从燃烧机理出发,分析了运行氧量、燃尽风直流风量和燃烧器内二次风量等主要因素对CO排放浓度的影响机理。该方法可作为锅炉相关性能建模时辅助变量的选取办法。     

空气分级燃烧下NO_x生成特性的研究

利用数值模拟方法对空气分级燃烧下NOx的生成特性进行了研究,分析了燃烧器附近局部区域和炉膛整体区域NOx的反应速率,得到了不同燃尽风率下NOx的生成特性.结果表明:NOx主要产生于燃烧初期,当燃料与O2混合不充分时会发生NOx的还原反应;从炉膛整体来看,燃料型NOx的生成速率明显大于热力型NOx,主燃区和燃尽区均生成燃料型NOx,而热力型NOx几乎只在温度很高的主燃区生成,且对O2体积分数的敏感性弱于燃料型NOx;主燃区和燃尽区NOx反应速率的主要控制因素分别为O2体积分数和焦炭燃烧速率;燃尽风率增大,主燃区NOx生成速率和生成区域减小,还原区域增大,NOx排放质量浓度明显减小.     

基于灰色关联分析法的660MW对冲燃烧锅炉CO排放影响因素分析

大容量超(超)临界对冲燃煤锅炉的燃烧系统多采用炉内空气分级燃烧技术并配置低NOx旋流燃烧器,有效控制了NOx的排放,但部分锅炉存在CO排放浓度偏高的问题。采用灰色关联分析法,以某660MW超(超)临界对冲燃烧锅炉为研究对象,分析了各可控因素对锅炉CO排放的影响程度。结果表明,运行氧量、燃尽风直流风量和燃烧器内二次风量对CO排放浓度的影响较大,是其主要影响因素,相比之下,燃尽风总风量及同层燃烧器外二次风配风方式对CO排放浓度的影响并不显著。最后,从燃烧机理出发,分析了运行氧量、燃尽风直流风量和燃烧器内二次风量等主要因素对CO排放浓度的影响机理。该方法可作为锅炉相关性能建模时辅助变量的选取办法。     

煤粉炉的分级燃烧技术研究

分析了煤粉燃烧过程NOx的形成机制和特点,研究了减少NOx生成量的基本途径和分级燃烧的基本原理,并进行了数值分析。在乌拉山电厂100MW煤粉炉上进行了分级燃烧改造,将以轴向空气分级和径向空气分级为核心的现代低NOx燃烧技术引入了传统的煤粉炉燃烧系统中,考察了炉膛轴向和径向分级风,过量空气系数,锅炉负荷等因素对炉内NOx形成的影响。NOx排放浓度降低了250－500mg/m^3(干烟气,70％O2）。     

锅炉SCR入口NO_X浓度的控制

某公司锅炉脱硝系统采用空气分级燃烧技术和锅炉尾部烟气脱硝技术。由于空气分级燃烧技术造成炉膛火焰中心上移,影响锅炉飞灰、排烟、CO和减温水量指标,造成锅炉效率下降、增加运行成本。SCR设备运行需消耗液氨,相同脱硝效率下液氨成本取决于烟气量及SCR入口NOx浓度。SCR入口NOx浓度越低消耗的液氨量越少、液氨成本越低,但一味降低SCR入口NOx浓度可能会造成炉效下降幅度过大。为了确定机组NOx的排放浓度,在300MW负荷下对机组进行了不同NOx排放浓度下炉效和液氨总成本的测试,并得出相应经济的配风方式。     

烟煤典型层燃过程NO_x生成特性

随着环保要求的提高,燃煤工业锅炉的NOx排放问题越发凸显。掌握典型煤层燃过程中NOx生成规律,是研究燃烧过程中NOx控制方法的首要问题。对一台SZL 10—1.25—AⅡ型链条炉排锅炉炉内不同区域煤层表面的温度、NOx生成量、氧含量、CO含量等参数进行了工业测试。同时,在单元体炉试验台上采用相同煤种和相同配风方式进行了对比实验。通过对二者的对比分析,得出炉内NOx生成规律。在此基础上,提出与燃烧协同的链条炉排锅炉低NOx燃烧技术思路,为进一步研究及工业示范奠定了基础。     

O2/CO2混合富氧燃烧技术探讨

分离处置化石燃料燃烧产生CO2的技术被认为是近期内减缓CO2排放的较为可行的措施.在众多CO2分离回收技术中,O2/CO2混合富氧燃烧技术具有明显的优势和较强的应用前景.它不仅可以使CO2的回收和利用容易进行,还可以有效减少NOx和SO2的排放,同时能提高锅炉效率,是一项高效节能的燃烧方式.对O2/CO2混合富氧燃烧技...     

流化床O2/CO2燃烧（Ⅱ）-高氧浓度的中试研究

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,在燃烧室直径140 mm、高度6 000 mm的0.15 MW循环流化床燃烧试验系统上,在O2/N2气氛中,进行了煤在高氧浓度下的燃烧试验。实验结果表明,在一次风氧气浓度49.0%～53.3%、二次风氧气浓度50.8%～56.0%时仍可以安全、稳定燃烧。煤在燃烧过程中SO2收率为92.2%～94.0%,配风对SO2收率影响不大。不同风量配比下,NOx收率为6.71%～7.64%,N2O收率为5.13%～7.23%。降低一次风氧量,有助于降低NOx收率和N2O收率。推迟二次风加入时间,有助于降低N2O收率,但会使NOx收率升高。     

反应气氛对燃料氮析出规律的影响研究

在自行设计的试验装置上研究了HT、LC煤在不气氛下氮的析出特性.结果表明在混有CO的还原性气氛中NOx析出时间延迟,挥发分析与焦氮析出时间有融合的趋势,NOx生成量减少;在高氧浓度混有CO2的气氛中,氮析出时间提前,且在燃烧前期聚集释放,析出量大;在低氧浓度下挥发分氮与焦氮分阶段析出,NOx生成量减少.     

高浓度CO2气氛下煤焦异相还原NO的量子化学研究

氧燃烧技术是一种能综合控制燃煤污染排放的新型燃烧技术,循环烟气中NOx被碳氢化合物的均相、煤焦(碳)异相还原,使得NOx排放大为降低.高浓度CO2气氛是氧燃烧技术的最大特点之一,为了研究高浓度CO2气氛下煤焦(碳)异相还原NO相关反应,采用了密度泛函计算方法B3LYP/6-31G(d),计算煤焦(碳)异相还原NO反应以及CO和O2影响NO还原过程的相关反应,优化得到反应路径上稳定点的几何构型;采用QCISD(T)/6-311G(d,p)方法计算得到了反应过程中各稳定点的能量,并计算得到活化能;使用经典过渡态理论计算反应速率常数,得出每个反应的阿累尼乌斯表达式,研究了详细反应路径和机理.初步探讨了氧燃烧方式下煤焦异相还原NO机理,获得了重要相关反应的反应路径和动力学参数;并且为进一步研究煤焦与多种气体联合作用机理提供了理论基础.     

空气分离_烟气再循环技术基础研究进展

分离回收矿物燃料燃烧产生CO2的技术被认为是近期内减缓CO2排放的较为可行的措施。在众多CO2分离回收技术中,空气分离/烟气再循环技术(O2/CO2燃烧技术)具有明显的优势和较强的应用前景。本文介绍了全球CO2的排放情况,总结了空气分离/烟气再循环技术的提出背景和研究现状,并重点阐述了O2/CO2气氛下煤粉燃烧及各种污染物(SO2、NOx及超细颗粒物)的排放特性,指出了目前研究的不足之处和存在的问题。O2/CO2气氛下煤粉燃烧速率低,火焰发暗且燃烧不稳定,污染物生成及钙基脱硫剂的脱硫规律与传统方式存在明显差异,研究O2/CO2气氛下煤粉的燃烧特性及多种污染物的协同控制机理,将是今后工作的重点。     

MMT对煤燃烧飞灰含碳量和NOx排放的影响

在一维沉降炉上对神混l号煤样添加MMT后燃烧的飞灰含碳量和NOx排放特性进行了试验研究,并对其燃尽率进行了分析.试验结果表明:所用沉降炉设计合理,添加MMT后,煤燃烧的飞灰含碳量和NOx排放同时降低.与原煤相比,最大降低量分别为18.39％和14.29％.原因是MMT的含锰燃烧产物能够促进C的氧化,同时还能作为催化剂促...