富氧燃烧方式下磨煤机低温腐蚀特性研究

针对富氧燃煤锅炉磨煤机内低温腐蚀问题,以某600MW富氧燃煤锅炉为例,研究了再循环方式、煤种及锅炉负荷等因素对磨煤机低温腐蚀特性的影响.结果表明:再循环方式中脱硫脱水处理过程对磨煤机出口烟气酸露点的影响明显;富氧燃煤锅炉燃烧高硫煤时,磨煤机会发生严重的低温腐蚀;磨煤机出口烟气酸露点随锅炉负荷的降低呈下降趋势;SO2体积分数对烟气酸露点的影响比H2O体积分数的影响稍大,但烟气酸露点还是由SO2和H2O的体积分数共同决定的.     

富氧燃烧条件下煤焦特性研究

以大同烟煤为研究对象,在高温携带流模拟反应器上,利用平流火焰燃烧器制取真实富氧燃烧气氛下的煤焦,对不同停留时间下制取的煤焦进行工业分析,讨论停留时间对煤焦的燃尽率、固定碳和挥发份的含量的影响,当停留时间超过94ms时,煤焦的各种参数保持不变.利用热重分析仪进行煤焦的燃烧实验,讨论不同O2/CO2(20/80、30/70和40/60)气氛对煤焦燃烧特性的影响,并采用Coats - Refern法计算煤焦的活化能和指前因子等动力学参数,460～660℃范围内,背景气氛O2/CO2为30/70时煤焦的活化能和指前因子数值最大,为进一步研究煤焦在富氧燃烧气氛中的燃烧反应提供理论依据.     

反应炉富氧燃烧特性研究

针对常规燃烧和富氧燃烧两种工况,对反应炉辐射室中的燃烧过程进行了数值模拟,富氧燃烧时空气中氧气摩尔分数为0.34%。模拟结果与实际测量浓度相近,验证了计算模型的有效性。研究结果表明:富氧燃烧能满足管内化学反应对温度控制的要求,与理论混合比燃烧相比,采用富氧燃烧节约燃料12.66%,NOX排放量有所增加。在维持温度场均匀的前提下,提出了燃烧器优化配置方案。     

富氧环境下煤粒燃烧特性的热重实验

采用热重法对粒径1,mm左右的3种典型煤种的燃烧特性进行实验研究,对不同氧体积分数下(10%、21%、30%、60%、80%)煤粒的TG和DTG曲线以及氧体积分数对综合燃烧特性指数的影响进行分析.实验结果表明,煤粒的着火温度Ti和燃尽温度Tf均随着氧体积分数的升高而降低,氧体积分数增大有利于提高煤粒的燃烧速度和燃烧性能.研究结果对循环流化床锅炉富氧燃烧技术的设计和优化提供重要参考依据.     

神华煤富氧燃烧的结渣特性研究

本研究通过对马弗炉、管式炉、平面火焰携带流反应器3种试验台在空气和富氧典型工况情况下产生的灰样进行灰熔点、XRD(X射线衍射分析)、XRF(X射线荧光光谱分析)、SEM(扫描电子显微镜分析)等多种测试,得到了富氧燃烧条件下神华煤结渣特性。与空气燃烧相比,富氧燃烧气氛对神华煤灰灰熔点影响不大;高氧浓度下灰熔点温度较低氧浓度下稍高;富氧气氛下结渣倾向明显比空气气氛下要高。但由于气氛的改变使得其中矿物质的赋存形态发生了改变。采用常用粘度和结渣指数预测不同气氛下神华煤结渣趋势,结果表明:空气条件下煤灰中Ca主要以CaO的形式存在,而富氧燃烧条件下产物中存在一定量CaCO_3。CaCO_3易黏结在一起,并会促进低灰熔点钙黄长石、钙长石的生成,从而加重结渣情况。     

汽油发动机富氧燃烧特性研究

以汽油机为例对内燃机的燃烧过程进行分析,建立燃烧模型和排放物生成模型。对燃烧放热效率及生成物进行理论计算,分析富氧燃烧对发动机功率及排放的影响。通过实验验证,富氧燃烧能够提高发动机的功率,同时降低HC及CO的排放,但是NO的生成有所增加。     

神华煤及其特性研究

本介绍了神华煤的分布及主要商品煤的煤质情况，对其燃烧特性和结渣特性进行了分析，提出了神华煤在使用中应注意的问题。     

富氧燃烧条件下煤灰的沾污沉积特性研究

O_2/CO_2富氧燃烧发电技术被认为是未来最具潜力的燃煤低碳电力技术,近年来国内外都得到了快速发展。由于O_2/CO_2富氧燃烧条件下锅炉烟气组份发生了很大变化(以CO_2+H_2O为主),煤灰在富氧燃烧锅炉炉内的沾污、沉积行为也将发生较大变化。为此,在3 MWth煤燃烧热态试验平台上对比研究了煤在空气燃烧和O_2/CO_2富氧燃烧条件下灰的沾污沉积特性。研究结果表明:煤在空气燃烧和O_2/CO_2富氧燃烧条件下各受热面沉积灰样的化学组成并没有显著变化,富氧燃烧条件下沉积灰样中SO_3和Fe_2O_3发生了富集,而Si_2O和Al_2O_3的含量相对偏低,O_2/CO_2富氧燃烧条件下沉积灰样的煤灰熔融温度其在比空气燃烧条件下的煤灰熔融温度约低200℃。     

煤燃烧过程中复杂气氛下的灰熔融特性

针对煤燃烧过程中复杂气氛下灰熔融特性,开发了气氛可控的灰熔融特性测试平台,研究了反应气氛对两种不同Fe含量的煤样灰熔融特性的影响;在不同气氛的高温(1,100,℃)条件下制取灰样,并采用XRD(X射线衍射)分析,获得不同气氛下矿物演变的规律.结果表明,在空气中O_2转化为CO_2的过程中,灰熔点基本不变;在N_2、CO和CO_2体积分数分别为80%,、5%,和15%,的弱还原性气氛时,灰熔点大幅度降低,高铁煤降低更为明显;当气氛的还原性继续增强,灰熔点反而上升.在弱还原性气氛下含Fe矿物被还原,形成了低熔点Fe~(2+)化合物,是弱还原性气氛下灰熔点降低的主要原因,而在强还原性气氛下Fe~(2+)化合物继续被还原为Fe单质,使灰熔点上升.     

富氧燃烧条件下锅炉燃料燃烧计算研究

以常规锅炉燃料燃烧计算方法为基础,对富氧燃烧锅炉的燃料燃烧计算方法展开研究。通过将富氧锅炉与常规锅炉的热力系统进行比较,建立了进行富氧锅炉燃料燃烧计算的基本模型。在此基础上首先提出了富氧燃烧条件下燃料所需理论助燃剂量和理论烟气量的计算方法,随后进行了考虑烟气再循环和不考虑烟气再循环2种条件下的实际烟气量的分析计算,其中包括各种烟气成分的体积量的计算,最后根据富氧燃烧锅炉热力系统的特点,推导出了富氧燃烧条件下烟气质量、烟气密度、飞灰质量浓度和烟气焓的计算公式。对富氧燃烧条件下锅炉的燃料燃烧计算进行了详细分析,为今后发展和完善富氧锅炉热力计算方法提供必要的理论基础。     

红外图像法研究富氧火焰燃烧特性

利用红外图像对设计的新型石油焦富氧燃烧器进行热态试验分析,并提出了基于红外测温原理的火焰温度修正方法。基于红外热像仪采集到的红外图像,研究了该石油焦富氧燃烧器的着火特性,对不同工况下石油焦富氧火焰温度场进行了分析探讨,并对富氧火焰的红外测温模型进行了修正研究。实验结果表明,该燃烧器一次氧的增加能促进石油焦粉更快完全燃烧,单位时间释放更多的热量;随着一次风量的增加,炉内火焰平均温度呈现的是先增加后减小的变化趋势;一次氧直流喷射时的整体温度场较旋流喷射时更高,更适合此扁平火焰燃烧器的双一次风孔结构。研究提出的火焰红外测温模型和后期修正方法科学有效,可有效减小红外测温的误差。     

富氧煤粉燃烧火焰成分特性试验研究

在富氧煤粉回流燃烧试验台上,对不同煤种在富氧燃烧条件下的着火特性进行了试验研究。结果表明:劣质烟煤、烟煤、无烟煤和褐煤在合适操作参数下均可以实现稳定着火燃烧,随煤种挥发分的减少,燃烧耗氧量增加;进一步的分析表明,采用新型的富氧回流燃烧技术,可以在较低运行成本条件下,实现煤粉锅炉的超低负荷微油稳定燃烧。     

柴油机富氧燃烧排放特性的试验研究

介绍了在S195柴油机上进行富氧燃烧的试验，对柴油机排放特性进行了比较与分析，目的是通过试验研究，找到在富氧条件下同时降低碳烟和NOx排放的方法。研究结果表明，增加进气氧的质量分数，碳烟排放大幅度下降，HC和CO也趋于下降，但NOx排放显增加；推迟供油提前角，可以使NOx排放降低，但碳烟有上升趋势，HC和CO排放增加。所以，采用富氧燃烧时必须同时推迟供油提前角，才能获得较低的排放量组合。     

煤与污泥的循环流化床富氧燃烧

结合污泥的特性与富氧燃烧技术的优点,在一个内径为100mm的循环流化床焚烧炉内进行煤与污泥的富氧燃烧试验.试验分析了不同煤泥质量比,在氧体积分数为21%～35%环境下的燃烧特性以及送风含氧量、床层温度对烟气成分的影响.结果表明:不同质量比的燃料在不同氧气氛围的燃烧特性不同;当给料量恒定时,随着送风含氧量的增大,总风量减少,炉膛的温度逐渐升高,烟气中SO2与NOx浓度都呈增大的趋势,这有利于SO2与NOx的脱除;NOx体积分数随床层温度的升高逐渐增加.     

富氧燃烧方式下NOx生成的化学动力学模拟

利用CHEMKIN软件的PSR模块对次烟煤常规燃烧和富氧燃烧的试验过程进行了模拟,通过对两种燃烧方式下NOx生成速率的比较,从机理上分析了富氧燃烧方式下影响NOx生成的因素.结果表明:在富氧燃烧的情况下,O2和煤粉热解产生的NH3、HCN是NOx生成的主要因素,在保证正常燃烧情况下,应尽量降低O2量;烃类物质和CO2分解的CO对NOx的分解起到重要作用;选择适当的循环倍率对控制NOx的生成也起到一定作用,综合锅炉运行情况,建议循环倍率选择0.7.     

富氧燃烧烟气焓温特性分析

针对富氧燃烧锅炉增加了尾部再循环烟气和空气分离单元抽取的氧气特点,比较了常规空气燃烧锅炉焓温表计算方法与富氧燃烧方式下焓温表计算内容的区别,分析了富氧燃烧锅炉循环烟气焓、分离氧气焓和炉膛进口热燃烧气焓随氧气的体积分数变化的特性,给出了富氧燃烧锅炉烟气焓温表的计算方法,为富氧锅炉热力计算提供了理论依据.     

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。     

小型汽油发动机富氧燃烧缸内过程实验研究

提出汽油发动机富氧燃烧技术,在单缸化油器式汽油机上进行富氧燃烧实验.利用燃烧分析仪对富氧燃烧发动机的燃烧特性进行分析,实验结果表明进入气缸助燃的空气中氧气浓度增加到24%时,气缸压力升高,最大压力发生时刻提前,燃油放热增加,开始放热时刻提前,燃烧过程的循环变动量降低,燃烧过程的稳定性提高.     

柴油机富氧燃烧技术研究

降低柴油机的NOx与碳烟排放是内燃机进一步发展的重要举措。应用膜法富氧燃烧能够提高柴油机燃烧性能,降低排放。本文介绍了膜法富氧技术的原理及其参数设计要求,并以柴油发动机为例,建立内燃机燃烧模型和排放模型,通过针对模型的分析研究膜法富氧技术在柴油机上应用的可行性。