国内外煤粉燃烧低NOx控制技术的研究现状

阐述了煤粉燃烧过程中NOx的生成机制。比较分析了国内外煤粉燃烧低NOx控制技术研究的特点和差异,特别就两种煤粉燃烧低NOx控制技术的研究特点及应用作了比较分析。对国内外煤粉燃烧低NOx控制技术的研究现状,特别对我国在“九五”期间低NOx煤粉燃烧技术的发展作了简要概括。同时对今后国内煤粉燃烧低NOx控制技术的发展方向提出了建议,指出我国煤粉燃烧低NOx控制技术的发展应结合我国的国情,走出自己的特色。     

超细煤粉控制电站锅炉NOx生成的实验研究

超细煤粉技术能有效地控制大型燃煤电站锅炉的NOx排放.同时超细煤粉技术还能提高电站锅炉运行的经济性,改善飞灰的综合利用.超细煤粉技术包括一般的超细煤粉技术和超细煤粉再燃技术,在我国有广泛的应用前景.使用超细煤粉作为燃料时,比采用普通煤粉作为燃料降低NOx排放的效果要好,对于空气分级燃烧的大型电站锅炉,NOx排放的降低随着空气分级程度的增强而增强,能有效降低NOx30%以上的排放量.使用超细煤粉技术还能提高锅炉的热效率.     

煤粉再燃低NOx燃烧技术研究

采用恒温沉降炉研究了煤粉作为再燃燃料的NO还原特性,针对过量空气系数、再燃温度、停留时间及再燃比例四个因素的改变对脱硝率的影响进行了实验研究.研究表明：提高再然比例及减小过量空气系数,脱硝率有不同程度的提高;在一定的再燃停留时间内（650ms）,延长停留时间,脱硝率增加.     

O2/CO2气氛超细煤粉与常规粒径煤粉混合燃烧特性

采用数值模拟方法,研究O2/CO2气氛下,常规粒径煤粉与一定比例超细煤粉混合的燃烧特性以及NOx生成特性,得到不同超细煤粉和常规粒径煤粉混合比例下燃烧室内气体温度分布、浓度分布以及污染物NOx分布.研究结果表明：采用超细煤粉与常规粒径煤粉混合燃烧可以提高煤粉着火燃烧特性,同时减少NQx的生成;超细煤粉比例提高,煤粉着火提前,燃烧速度加快,NOx的生成量降低;当超细煤粉质量分数为30%～50％时,减少NOx的生成效果明显.     

煤粉分级燃烧对炉内燃烧过程影响的试验研究

为了考察炉内燃烧过程的变化特性，研究了2.11 MW四角喷燃煤粉炉的煤粉分级燃烧效果.试验采用的锅炉燃料分级百分比为20%，二级燃烧区过量空气系数取0.95.一级燃烧区和燃尽区过量空气系数取1.10.结果表明, 与未进行分级燃烧的基础工况相比，煤粉分级燃烧试验炉二级燃烧区和炉膛出口温度增高，锅炉NOx排放体积比降低45%. CO、CO2和SO2在应用分级燃烧后的炉内变化复杂，但其排放体积比未发生较大改变，甚至略有下降. 分级燃烧使锅炉固体不完全燃烧损失(SICL)有一定程度增加, 该煤粉分级燃烧是一种清洁燃烧技术.     

超细煤粉分级燃烧降低NOx排放的试验

超细煤粉再燃技术脱氮效率高而运行费用低，是最有发展前途的低NO2燃烧技术之一，利用试验方法，研究了超细煤粉再燃技术中各主要因素对NO2排放的影响，得出如下结论：再燃区过量空气系数存在一个最佳值，约为0．85；在温度小于1200℃范围内，再燃区内温度越高，NO2的还原率越高；提高再燃区停留时间有利于降低NO2的排放，但停留时间进一步增加，其影响趋势趋于平缓，本试验条件下再燃区内的最佳停留时间为0．63s左右；同常规粒度煤粉再燃相比，使用超细煤粉作为再燃燃料，NO2脱除率明显提高，达到70％左右。     

煤燃烧过程中NOx的形成及控制技术

煤燃烧过程中污染物的形成、迁徙、排放和抑制规律、NOx污染控制技术等是煤燃烧领域重点研究的内容。对煤粉燃烧过程中NOx的形成机理的研究现状及其发展动向作了综合评述，其主要包括热力型NOx、燃料型NOx和瞬时反应型NOx。同时针对NOx的形成机理和影响因素，探讨了目前相关的NOx污染控制技术。     

超细煤粉分级燃烧降低NOx排放的试验

超细煤粉再燃技术脱氮效率高而运行费用低,是最有发展前途的低NOx燃烧技术之一.利用试验方法,研究了超细煤粉再燃技术中各主要因素对NOx排放的影响,得出如下结论再燃区过量空气系数存在一个最佳值,约为0.85;在温度小于1200℃范围内,再燃区内温度越高,NOx的还原率越高;提高再燃区停留时间有利于降低NOx的排放,但停留时间进一步增加,其影响趋势趋于平缓,本试验条件下再燃区内的最佳停留时间为0.63s左右;同常规粒度煤粉再燃相比,使用超细煤粉作为再燃燃料,NOx脱除率明显提高,达到70%左右.     

煤粉与废线路板混合燃烧特性

利用热重方法研究了煤粉与废线路板的单独及混合燃烧特性.研究结果表明,煤粉与废线路板的混烧特性总体上表现得较为复杂,是两者共同作用的结果.废线路板单独燃烧时,热失重过程的TG曲线有两个明显的拐点,DTG曲线为双峰结构,在200～600℃范围内是剧烈失重过程;当废线路板与煤粉混合燃烧时,随着煤粉含量的增加,TG曲线变为一个拐点,DTG曲线转为单峰结构.利用Coats-Redfern方程求出了煤粉与废线路板单独和混合燃烧反应动力学参数,混合燃烧过程基本分为两个主要反应阶段,混合反应的反应级数在1～3.33之间,活化能在73.1～346MJ/mol之间,随着煤粉掺入量的增加,活化能降低.     

燃烧调整对炉内温度分布及NOx排放的影响

采用具有三维温度场可视化监控系统的300MW四角切圆燃煤锅炉,研究燃烧调整对炉内温度分布和NOx排放规律的影响。结果表明,总风量调整、总燃料量扰动、燃烧器摆角调整、层间燃料量调整、燃烧器不同组合以及单层燃烧器燃料调整直接影响炉内沿高度方向的温度场分布、NOx的排放量、飞灰含碳量和辐射能。NOx排放量与实时炉内温度分布密切相关,这与已逐渐成熟的NOx生成机理的研究结果一致。     

Possibility of Reducing Formations of NOx and SO2 Simultaneously during Coal Combustion

Comparing with other NO_x and SO_2 control technologies, in-bed reducing NO_x and SO_2 simultaneously during coal combustion may lower the investment and operation cost. However, there are several possible contradictions between the reduction of NO_x and the capture of SO2 during combustion: 1) CO rich atmosphere is favorable for the reduction of NO_x, whereas O_2 rich favorable for the capture of SO_2; 2) higher preheating temperature of coal is favorable for reducing NO_x, but unfavorable for reducing SO_2; 3) sulphation of some minerals may deactivate their catalytic effect on the reduction of NO_x. The attempts to eliminate such contradictions by coating coal granules with thin layer of monometallic oxides and mixed oxides were proposed. Ni_2O_3 and Fe_2O_3 showed high activity on NOx reduction and CaO and Cr_2O_3 showed good effect on sulfur capture. The mixed metallic oxides, e.g., Fe_2O_3NiO, etc., showed effective for both NO_x reduction and SO_2 retention. It is possible to in-bed reduce NO_x and SO_2 simultaneously if the adhering materials are properly chosen to be difunctional materials of both active catalysts for NO_x reduction reactions and better sorbents for SO_2 retention.     

甲烷燃烧NO_x生成的数值研究

采用非预混燃烧模型与组分传输的一步反应模型,模拟了甲烷燃烧及NOx的生成,得出燃烧温度场、NO生成情况。模拟结果表明:采用非预混燃烧模型模拟时结果更接近实测值,模拟更准确;甲烷扩散燃烧时NO产生区域主要集中在高温火焰后侧,在前部低温区基本没有NO生成;燃烧中P-NO生成量比T-NO量小两个数量级,NO产生几乎完全被热力型NO机制支配,在燃烧过程中应特别注意高温区域的影响。     

自燃煤矸石泡沫混凝土的性能研究

针对掺加煤矸石的泡沫混凝土,测定其抗压强度和抗折强度,并确定了自然煤矸石活性激发的最佳温度条件;研究了煤矸石、石灰、水胶比和发泡剂对自然煤矸石泡沫混凝土综合性能的影响规律,得出泡沫混凝土各组分的最佳掺量.     

绝热氧化法研究煤的自燃特性

介绍了一种绝热氧化实验设备及其实验方法，利用该设备测试了3种煤样的低温氧化自热升温过程，成功实现了100g左右小煤样的煤自然发火过程模拟试验研究，获得了煤在绝热状态下的氧化升温曲线，建立了煤的绝热氧化产热量计算的数学模型，对实验过程中煤在绝热条件下的氧化产热量进行了计算，获得了不同温度段煤的绝热氧化升温速率和产热速率。     

分解炉内煤的燃尽特性研究

煤粉的燃尽时间已成为进行分解炉设计的重要参数。针对水泥分解炉的低燃烧工况,根据囊灰缩核模型及有关理论,采用失重分析法及扫描电镜,进行煤的燃尽特性实验方法、及煤焦燃尽时间与煤质之间的关系探讨,力求寻找到有关规律。提出的煤质评判指标（指火指数、燃尽指数）与实验方法,较好的定量反映出各煤样的燃尽特性。同时还根据水泥厂的实际实验条件,寻找出着火温度、燃尽时间与煤工业分析值之间的关系式,从而可以根据煤的工业分析结果对煤质进行预测。     

煤种变化对超细粉再燃降低电站NO_X排放量的影响

使用Fluent6软件对河北某电厂300MWW火焰炉中的常规燃烧和超细粉再燃的燃烧的NOx排放进行了数值模拟．研究表明,超细粉再燃还原技术对降低300MWW火焰炉燃烧NOx排放量有显著效果,当质量为初始燃料的10％左右的寿阳贫煤的超细粉作为再燃燃料送入折焰角出口处时,脱除率为1／2～2／3;高于采用厂用混合煤粉的脱除率．     

露天煤体自然发火的试验研究

分析了露天煤体自然发火的原因和特点,进行了煤的氧化试验和野外煤堆自燃的模拟试验,通过对试验测试数据的分析讨论了煤体自燃发生的过程、温度场及CO排放量等的变化规律.所得结果对分析与预测煤体的自燃进程、防治露天煤体的自燃火灾等具有重要意义.     

超细煤粉再燃技术及其低NOx排放分析

超细煤粉再燃技术是燃煤电站实现低NOx排放的关键技术之一.结合超细煤粉再燃机理,对低NOx排放的主要影响因素：燃料特性、煤粉细度、在再燃区的停留时间、再燃区反应温度、再燃燃料比和过量空气系数等进行了综合分析,得出了只要燃烧条件选择合理,采用低挥发分的烟煤代替高挥发分的烟煤或褐煤作为再燃燃料也是可行的结论.