煤种对超细煤粉再燃还原NO效率的影响

以三种煤质差异较大的超细煤粉作为再燃燃料,用N2、O2、CO2、NO配制模拟烟气,在立式管式携带炉中,研究了煤种对再燃降低NO效率的影响.结果表明,在相同的条件下,挥发分越大的煤种再燃还原NO效率越高;对于煤质差异较大,尤其是挥发分含量差别较大的超细煤粉,其含N量对再燃还原NO效率的影响将被挥发分的影响所掩蔽.     

水煤浆挥发分再燃对NO还原的影响

为了解水煤浆再燃过程中均相还原反应效果的影响因素,在固定床反应器上,利用合成烟气模拟再燃区环境,对不同煤种的水煤浆,在不同的浓度、再燃区温度、氧气浓度、颗粒粒径对挥发分再燃效果的影响进行了研究。实验结果显示：挥发分的再燃效果随着水煤浆浓度的降低而升高,随着煤阶的降低而增加。另外,挥发分含量相同,含氮量高的再燃效果要好一些。再燃区反应温度的升高有益于水煤浆挥发分的释放以及再燃反应。挥发分作为再燃燃料时,再燃区烟气含氧量的影响最大,再燃效果随含氧量的增加而降低。制浆原煤粒径的大小对挥发分再燃的效果有所影响,随粒径的减少再燃效果略有增加。     

天然气再燃还原NO的实验研究

天然气再燃是控制燃煤电站氮氧化物排放的先进技术。对天然气再燃还原NO的关键影响因素进行了系统实验研究,发现脱硝效率随着天然气/NO摩尔比以及温度的增加而提高;再燃区存在最佳过量空气系数,α在0.8左右时脱硝效率最高;延长再燃区停留时间有利于降低NO的排放,但超过1.53s后,继续增加停留时间对脱硝效率的影响并不明显。     

煤粉再燃还原NO的实验研究

利用煤粉再燃降低NOx的排放是适合我国国情的有效技术。通过试验研究影响还原NO效果的各种因素,得出不同煤种还原NO的能力是不同的,挥发分高的烟煤、褐煤还原NO效果比贫煤、无烟煤好。对于同种煤种来说,要取得好的再燃效果,必须保持较低的过量空气系数、较高的再燃区温度、较小的煤粉粒径和合适的再燃燃料量。     

煤粉再燃过程再燃煤比脱硝量的实验研究

对于煤粉再燃过程,定义单位质量再燃煤粉还原NO量为比脱硝量。在煤粉携带炉上进行再燃实验。对不同工况下NO还原效率与比脱硝量进行对比研究,分析O2浓度、再燃燃料比与煤粉细度对比脱硝量的影响规律。实验与分析结果表明：NO还原效率高并不意味比脱硝量高;NO还原效率随O2浓度降低和再燃燃料比增加而单调增加,但比脱硝量变化规律相对复杂。不同细度煤粉达到最高比脱硝量的工况不同。过量空气系数为0.3~0.65的范围为高比脱硝量区。煤粉粒径减小、反应时间增加导致NO还原效率与比脱硝量增加。     

碳酸钠对甲烷先进再燃影响的实验研究

在管式石英反应器上实验研究了碳酸钠对使用尿素溶液作为还原剂、甲烷作为再燃燃料的先进再燃过程的影响。结果表明:先进再燃的最佳脱硝温度与最佳脱硝效率都要比选择性非催化还原(selective non-catalytic reduction,SNCR)要高,而先进再燃区域相对更低的氧含量以及相对更高的反应温度可以显著抑制N2O的生成;弱氧化性气氛下,碳酸钠在整个反应温度区域都可以有效促进脱硝效率的提高,使得脱硝温度窗口宽度得以扩大,存在碳酸钠时最佳脱硝效率可高达95%以上,而在过量空气系数为1.15、反应温度为1200℃时碳酸钠可以将脱硝效率提高2倍多;碳酸钠的添加可能促使了HNCO向NH3转化的反应,使得先进再燃过程整个温度范围内的HNCO泄漏量大幅降低,而低温区域的NH3泄漏量则明显增大,尤其N2O排放进一步降至接近于零的水平。     

生物质再燃脱硝及异相还原研究

利用携带流反应器研究再燃燃料种类(稻秆、麦秆、棉花秆、稻壳、麦秆焦)、再燃燃料比Rff、再燃区反应温度t2、再燃区过量空气系数α2、再燃燃料粒径dp等因素对脱硝效率的影响,分析了麦秆焦异相还原NO对总脱硝效率的贡献。结果表明:4种生物质中棉花秆脱硝效果最好,麦秆次之,稻壳和稻秆较差;在相同α2下,t2=900～1100℃内,生物质再燃脱硝效率随着t2的提高而增加;对于粒径小于425μm生物质再燃燃料,其再燃脱硝效率随粒径减小略有增加;随着α2的降低和Rff的提高,生物质再燃脱硝效率均呈现先上升后下降的趋势,在α2=0.7～0.8,Rff=20%～25%条件下,可以获得较高的脱硝效率,各种生物质再燃脱硝效率均在50%以上;在Rff=10%～26%,麦秆焦异相还原NO的贡献在59%～68%,且呈现中间低两头高的趋势。     

水蒸气与添加剂对生物质再燃/高级再燃脱硝特性的影响

以稻壳和氨气还原剂为对象,利用携带流脱硝试验装置,研究了再燃区反应温度(T2)、再燃区化学计量比(SR2)、水蒸气含量、添加剂种类与浓度等对生物质再燃/高级再燃脱硝效果的影响。结果表明:随着T2升高,生物质再燃与高级再燃的脱硝效率呈现不同的趋势,高级再燃下脱硝效率呈现先上升后下降再趋于稳定的趋势,其相应的脱硝窗口温度为950~1 100℃。随着SR2降低,稻壳再燃脱硝效率逐渐升高,而高级再燃脱硝效率先增加后降低,最佳SR2在0.7~0.9之间。随着水蒸气含量增加,生物质再燃/高级再燃脱硝效率均呈现先增加后降低的趋势,水蒸气量为4%左右时脱硝效率最佳。添加剂对生物质再燃/高级再燃脱硝均有一定的促进作用,其中Fe2O3促进作用最为显著,NaOH和Na2CO3次之,KCl和Ca(OH)2的促进作用较差。添加剂浓度(50~150?mol/mol)对脱硝效率的影响不显著,水蒸气与添加剂耦合可显著增加生物质再燃/高级再燃脱硝效率;与无水蒸气和无添加剂相比,4%水蒸气含量与100?mol/mol Na2CO3耦合作用的再燃/高级再燃脱硝效率分别提高13.5%与11.4%。     

无氧条件下Na、K、Fe对生物质焦炭脱硝效率影响的试验研究

生物质中Na、K、Fe含量较高,对低氮燃烧所采用的再燃脱硝过程有利。为有效利用中国的生物质资源,有必要对生物质焦炭的脱硝性能进行研究,为此在固定床系统上研究了无氧条件下Na、K、Fe对异相脱硝反应的影响。试验结果表明,适量的Na、K、Fe可以大大提高生物质焦炭的脱硝效率,在酸洗后的生物质焦炭中添加Na、K、Fe会使得脱硝效率显著增加。其中,当生物质焦炭与Na2CO3或K2CO3的质量之比为0.1时,生物质焦炭的脱硝效率可增加20%以上,且脱硝效率随Na、K添加量的增加而增加;Fe对生物质焦炭脱硝效率的促进效果明显优于Na、K元素,生物质焦炭与Fe（ＮＯ３）3·9H2O质量之比为0.01时即可使生物质焦炭的脱硝效率增加20%左右,但当二者质量之比超过0.04时,生物质焦炭的脱硝效率随Fe添加量的增加而降低。     

地下气化煤气作为多组分还原性气体脱硝的实验研究

为了揭示再燃过程中地下气化煤气作为多组分还原性气体(H2、CO等)降低还原NO的影响规律,在气体反应器实验台上进行了多组分还原性气体脱硝的实验研究。实验结果表明：反应温度不变时,化学当量比增大,NO脱除率逐渐降低;化学当量比较低时,随着反应温度的升高,NO脱除率逐渐升高;化学当量比较高时,再燃区存在一个最佳反应温度条件;停留时间对多组分气体再燃脱硝的影响规律表明,为提高再燃过程的脱硝效率,在锅炉设计时应尽量增加再燃燃料在再燃区的停留时间;再燃燃料比的增加使再燃区还原性气体浓度增加,这必然提高NO与还原性气体的反应速率,有利于进一步提高NO脱除。实验结果有利于了解多组分还原性气体再燃降低还原NO特性,组织良好的燃烧条件,可为理论研究提供参考依据。     

无烟煤混煤燃烧氮氧化物排放特性的试验研究

选用山东电力用煤,研究掺混比例对无烟煤与不同煤种混烧时NO排放的影响规律。结果表明,随掺入煤种挥发分含量的增大,NO析出第一峰值逐渐增大、NO总排放量增大、而总排放时间明显缩短;无烟煤与褐煤混烧时,无烟煤与褐煤掺混比为1:3时对NO的排放会有一定的抑制作用;与烟煤混烧时,当烟煤在混煤中占较大比例时NO排放迅速,峰值较高;无烟煤与贫煤等量掺混时,出现"抢风"现象,此外无烟煤混煤氮转化率随掺入组分煤种含氮量的增加而减小。     

石煤燃烧特性及其类属研究

采用热重分析方法对3种石煤的燃烧特性和燃烧动力学进行研究，并对石煤的类属进行了探讨。结果表明：石煤具有高灰、高硫和低热值的特点。石煤的燃烧特性与无烟煤相近，但比无烟煤差。采用Popescu法对石煤的燃烧机理进行分析，表明其燃烧过程主要受扩散控制，三维扩散模型控制的反Jander方程是最佳机理函数。采用等转化率法对石煤不同燃烧阶段的活化能进行考察，表明其在着火、燃烧和燃尽各阶段都需要很高的活化能，进一步证明了石煤的燃烧过程是受扩散控制的。以干燥无灰基挥发分Vdaf作为分类标准来确定石煤的类属是不恰当的；根据煤阶和燃烧特性及动力学分析判断，石煤属于高变质的劣质无烟煤。     

浅谈浓淡煤粉分离器及其应用

简述了我国煤粉浓淡分离器的开发研制及其在电站锅炉上燃用低挥发分无烟煤、高灰分劣质烟煤的稳燃和节油的应用状况,并对其发展前景进行了探讨。     

贵州无烟煤的燃烧动力学特性和NOx生成机制试验研究

贵州无烟煤挥发分含量低、灰分大、灰融点低,是一种难利用的煤种。在热天平试验台上研究贵州无烟煤的燃烧动力学特性,并利用固定床反应器试验台研究贵州无烟煤的NOx生成机制。研究发现,该无烟煤是属于难着火、难稳燃、需要长时间才能燃尽的煤种;氧量的增加使贵州无烟煤NOx生成量增加,对焦碳燃烧阶段的NOx生成影响大;在1000～1 200℃之间,温度的升高使NOx生成量降低,尤其是焦碳燃烧阶段的NOx生成量大幅降低;粒径的减小使挥发分燃烧阶段的NOx生成量上升,而对焦碳燃烧阶段的NOx生成影响小,当粒径小于68μm时,该无烟煤的NOx生成量显著升高。     

再燃煤粉轻质挥发分动态析出特性实验研究

在一管式炉上对煤粉高温热解小分子挥发分的动态析出特性及产量、构成等进行了研究。实验选择从烟煤到无烟煤的4种煤,热解温度范围在800~1 200 ℃。实验结果表明：随着热解温度的升高,在动态析出峰值上,HCN、C2H2、CO、H2持续增大,C2H6持续减小,而NH3、CH4及C2H4则是先增大后减小;在各物质析出产量上,HCN、CO、H2随温度而增加,CH4、C2H6随之下降,而NH3、C2H2、C2H4则存在一个最大析出值;烟煤挥发分平均分子量随温度升高而变小,无烟煤则是先变小后增大,在整体上烟煤的挥发分平均分子量要大于无烟煤。此外,在各种研究的小分子挥发分物质中烟煤的析出量均要大于无烟煤的析出量,CO、H2的最大析出量分别与煤中的氧及氢含量多少相对应。     

基于近红外光谱分析的电厂煤质分类快速检测方法

通过对元宝山电厂实际用煤的实验,介绍了结合偏最小二乘方法和近红外技术,对煤质指标:水分、灰分、挥发分和热值等进行建模的过程,并证明其可行性。针对电煤建模特点,进一步介绍了先定性后定量建模预测的方法。     

四角燃烧锅炉无烟煤与烟煤混烧的试验研究

通过实验室热重试验测定了无烟煤与不同烟煤按1：1混合后的燃烧特性,并介绍了其混煤在110t/h四角燃烧锅炉上进行试烧的工业试验情况,分析了该混煤在燃烧过程中出现的稳燃问题和燃尽问题,并提出了无烟煤与混合燃用的方面和可采取的措施。     

Ultimate Composition of Main Chinese Power Coals

Calculations and analyses are made for the ultimate composition of 158 Chinese power coals.The resuits reveal that the carbon content on as received basis,Car,increases linearly with the increase of th...     

煤质变化对锅炉燃烧稳定性影响的模拟研究

本文首先阐述了作者建立的燃烧过程动态分析模型及其初步模拟结果，然后利用此模型模拟研究了煤质变化（如挥发分、碳、灰等）对电站锅炉燃烧稳定性的影响，其主要结论是：在燃烧条件不变的情况下．合碳量不变时，挥发分越高，燃烧稳定性越强；挥发分相近，合碳量稍有增加时，燃烧温度即较明显升高；当挥发分含量增加时，维持燃烧的临界含量碳可降低，此时碳与挥发分含量之和近似不变；同时也显示，同一燃烧条件下对应于可燃极限的临界灰分对不同煤种均应大于同一近似不变之值。