O2/CO2气氛下炉膛改造的热力计算研究

以某电厂300 MW常规煤粉炉膛为研究对象,将传统的热力计算方法进行改进,得到O2/CO2气氛下锅炉主要热力参数的计算方法.计算了不同O2浓度的O2/CO2气氛下燃烧的主要参数并对计算结果进行比较分析.结果表明,当O2浓度为0.3时各个主要的热力参数和空气气氛下最接近.以O2浓度为0.3为例,假定炉膛吸热量不改变,通过改进的热力计算方法,将炉膛结构进行合理的改造,得到一种炉膛结构.对改造前后的炉膛结构进行了热力计算,并且对计算结果进行了对比分析.研究表明,改造后的炉膛可以用于O2/CO2气氛的燃烧.     

300 MW机组四角切圆煤粉炉空气与富氧燃烧对比模拟研究

富氧燃烧作为一种清洁能源技术可用于锅炉改造,从而降低污染物排放,回收CO2。为研究空气气氛下和富氧环境中炉膛燃烧的不同,采用数值模拟方法研究了亚临界300 MW机组四角切圆煤粉炉炉膛内燃烧的传热特性。通过调整O2体积分数、进入炉膛的烟气比率以及一次风和二次风量,可以得到和空气气氛下燃烧相近的火焰温度。研究了7种工况下的炉膛流场、温度场、O2、CO2、CO体积分数分布,以及它们在炉膛横截面平均体积分数随炉膛高度变化。模拟结果表明:不论是在富氧燃烧还是空气气氛下燃烧,炉膛内的流场分布相似,但是在同样的O2体积分数下下,将N2替换为CO2后会使炉膛内温度下降,火焰中心下移;增加O2体积分数可以改善传热特性,增加煤粉燃烧的稳定性。     

600MW四角切圆燃烧锅炉富氧燃烧的数值模拟

为了研究煤粉锅炉的传热特性,控制燃煤污染物排放,阐述了600 MW四角切圆煤粉锅炉炉内的流动、传热与燃烧过程的数值模拟方法,通过Gambit软件建立炉膛的三维结构及网格生成,在FLUENT软件中选择合理的数学模型,分别进行了空气气氛和富氧气氛下炉内煤粉燃烧的数值模拟过程。模拟结果表明:O2/CO2气氛下,CO2具有较高的比热容,炉膛内烟气的蓄热能力及着火热增加,炉膛整体温度下降,火焰中心上移;随着氧气浓度的提高,煤粉的燃烧得到强化,炉内温度升高,炉内高温区变大,火焰中心逐渐下移,有利于煤粉的着火和燃烧。     

O2/CO2气氛煤粉燃烧特性试验研究

O2/CO2燃烧技术是一种可分离回收CO2的新型燃烧技术，其燃烧机理与常规空气气氛燃烧存在着较大的差异。为此，该文在热重分析仪上进行了模拟空气气氛及不同O2浓度(j(O2)=21%、30%、40%、80%)的O2/CO2气氛下3种不同品质煤粉(龙岩无烟煤、贵州烟煤、元宝山褐煤)的燃烧特性试验，确定了3种煤粉的燃烧特征参数及综合燃烧性能指数。试验结果表明，O2/CO2气氛下煤粉的燃烧分布曲线与O2/N2气氛下有明显不同，相同O2浓度的条件下，O2/CO2气氛下煤粉燃烧速率低，燃尽时间长。在O2/CO2气氛下随着O2浓度的增加，燃烧DTG曲线向低温区偏移，着火温度及燃尽温度降低，燃尽时间缩短，煤粉综合燃烧特性指数增大，表明提高O2浓度可改善O2/CO2气氛下煤粉的燃烧特性。     

采用O2/CO2燃烧方式的锅炉热效率计算与分析

介绍了O2/CO2燃烧方式的技术特点,采用ASME PTC 4-1998中计算锅炉热效率的热损失法对某电站300 Mw机组锅炉在O2/CO2和空气气氛下的各项热损失和锅炉热效率进行了计算比较.结果表明,采用O2/CO2的富氧燃烧技术可明显提高锅炉热效率,而且烟气中高浓度的CO2降低了分离回收CO2的成本.另外,通过对比不同氧气浓度下的锅炉热效率,表明采用O2/CO2燃烧方式时,O2的容积百分数不宜大于30%.     

空气分离/烟气再循环燃烧对烟气及炉膛换热的影响

针对发电厂大型煤粉锅炉,从理论上对传统热力计算方法相关参数、关联式进行改变,使其适用于空气分离／烟气再循环技术;将改变后的计算方法应用于煤粉在O2／CO2气氛燃烧中,将求解结果与在常规空气中燃烧的结果进行对比,重点分析烟气成分变化对各参数及炉膛换热的影响,目的在于寻求煤粉在O2／CO2方式下燃烧的热力计算方法,为采用该燃烧技术的锅炉的设计和运行提供参考。     

旋流型O_2/CO_2煤粉燃烧器的流动及燃烧试验研究

O2/CO2循环燃烧技术可以提高烟气中的CO2浓度(90%以上),被认为是一种效率高、风险低的CO2捕集方式,易于在现有火力发电锅炉技术的基础上进行应用或改造。对旋流型O2/CO2煤粉燃烧器进行了冷态流场试验,并在0.3MW的热态试验台上进行了该燃烧器的空气气氛和O2/CO2气氛下的煤粉燃烧实验。研究结果表明,沿该燃烧器出口圆周上的速度分布比较均匀,在流场中心有回流区形成,回流区的相对长度L=1.38～1.70,相对宽度为B=0.39～0.53,扩张角β=36°～50°。该燃烧器形成的流场能够较好地满足煤粉在空气条件、O2/CO2气氛条件下着火燃烧的需要。煤粉在O2/CO2气氛,O2浓度为23%时,其着火性能优于常规空气,且燃烧后的烟气中CO2浓度可以达到90%以上。     

O2/CO2燃烧方式的锅炉热力计算方法研究与分析

对常规热力计算方法进行改变,使其适用于O2/CO2燃烧技术。将该方法应用于煤粉在不同比例O2/CO2气氛下燃烧中,计算结果与实验结论相吻合,由于各参数改变有严格理论指导,可用于O2/CO2燃烧方式热力计算;并将结果与煤粉在常规空气中燃烧所得结果进行了对照分析,表明在O2/CO2=30/70时所得参数与空气中燃烧相似。     

O2/CO2与空气对燃煤汞形态分布的影响

为研究O2/CO2和空气燃烧方式对汞形态分布影响的差异,借助管式试验炉,对空气和O2/CO2 2种气氛下对4个煤种分别在600、800、1 000 ℃下进行了堆燃。燃烧过程中烟气的汞排放,采用Ontario Hydro方法进行吸收测试,比较了O2/CO2和空气气氛下的汞形态分布特点。试验结果表明,在相同温度下,与空气燃煤相比,煤粉在O2/CO2气氛下燃烧单质汞含量升高,二价汞含量降低。随着反应温度的升高,这两种气氛下单质汞的含量均逐渐降低,而二价汞的含量逐渐升高。同时在相同温度和反应气氛下,不同煤种汞形态分布不同,含硫量高的煤燃烧烟气中二价汞的含量比低硫量的煤高,而单质汞的含量比含硫量低的煤要低。而煤粉充分燃烧时,温度和煤种对于4种燃烧气氛下灰分中残留汞元素含量产生较小影响。     

O2/CO2和O2/N2气氛下不同煤种的热解与燃烧试验研究

采用热重-质谱联用仪分别研究了3种煤在O2/N2和O2/CO2气氛下的热解和燃烧特性.结果表明,与N2气氛相比,CO2气氛下煤粉的热解过程可分为水分的蒸发、挥发分的释放以及较高温度下煤焦与CO2的气化反应;随燃烧气氛中氧浓度的增加,煤粉的TG-DTG曲线移向低温区,着火温度和燃尽温度降低,煤粉综合燃烧特性指数增大;在相同的燃烧气氛及氧浓度下,PRB次烟煤的着火温度和燃尽温度明显低于Illinois烟煤和Utah烟煤.     

氢氧等离子体合成过氧化氢过程的能效研究

为提高氢氧等离子体合成H2O2技术的能量效率,通过分析放电过程的反应器能效及电源能量注入效率,确定了影响合成总能效的主要因素。考察了反应器电极间距、电源放电频率及注入功率对反应器能效和电源能量注入效率的影响。发现减小电极间距、提高放电频率和注入功率有利于提高反应器能效,但不利于提高电源能量注入效率。本研究中可以得到150 gH2O2/kWh的反应器能效,但由于较低的电源能量注入效率,致使合成H2O2的总能效不超过9 gH2O2/kWh。因此,提高等离子体法合成H2O2过程的总能效,不仅需要设计高能效的等离子体反应器,还需为反应器负载开发适配的电源,而后者是提升该技术能量效率的关键。     

RuO_2-IrO_2-TiO_2析氧催化剂的制备工艺

以Ti N、RuCl3和H2IrCl6为原料,用真空浸渍-热分解法制备了RuO2-IrO2-Ti O2,研究了煅烧温度和n(Ru+Ir)∶n(Ti)对产物的影响。XRD分析表明:Ti N在高温煅烧时氧化生成金红石型Ti O2,RuO2、IrO2和Ti O2以固溶体的形式存在。CV、阳极极化曲线和EIS测试表明:RuO2-IrO2-Ti O2的最佳煅烧温度为400℃,随着n(Ru+Ir)∶n(Ti)的提高,催化剂的活性增强;在相同电位下,RuO2-IrO2-Ti O2的电流密度大于IrO2,可用作固体聚合物电解质(SPE)水电解催化剂。     

过氧化氢钝化工艺的改进

传统的过氧化氢钝化工艺较难掌握，钝化条件比较苛刻，钝化效果一般，还容易出现一种褐色不明附着物。经过大量试验研究，对过氧化氢钝化工艺进行了改进，钝化效果明显提高。     

富氧火焰原子吸收光谱法测定铅钙锡合金中的锡

采用富氧火焰 (Air—C2 H2 —O2 )原子吸收光谱法直接测定铅钙锡合金中 0 1%以上的锡。对仪器工作条件、测定体系酸度、共存离子干扰等作了研究。方法准确度高 ,结果重现性好     

LiCoO2的TiO2包覆原理探索研究

文献中对LiCoO2材料的表面包覆已经进行大量的报道,清晰显示LiCoO2的表面改性对材料循环性能产生了重要正性效应。然而,材料的包覆原理和作用机制直到目前仍然模糊不清,没有一个确定统一定论。采用溶胶-凝胶法,结合TiO2与LiCoO2体相反应的研究结果,详细地研究了TiO2对LiCoO2的包覆效应,建议了可能包覆原理和作用机制。     

Thermoelectricity of p-Fe2O3-SO3-SiO2-others and n-Fe2O3-SiO2-CuO-others

Thermoelectric minerals have been found at Loei Province, in the northeastern part of Thailand. Local mineral specimens were prepared in the powders and bulk solids form by crushing, calcination and annealing, pressure and sintering, cutting and polishing. Mineral samples were used to analyze the composition and phase, determine the thermoelectric property and efficiency, design and construct a thermoelectric generator. Chemical composition and phase identification of powder samples were analyzed by the x-ray fluorescence (XRF) and x-ray diffraction (XRD), respectively. XRF and XRD results indicated that the mineral samples comprised the SO₃-CaO-SiO₂-others, Fe₂O₃-SO₃-SiO₂-others, Fe₂O₃-SiO₂-others and Fe₂O₃-SiO₂-CuO-others. From the thermoelectric property and efficiency determinations, the p-SO₃-CaO-SiO₂-others, p-Fe₂O₃-SO₃-SiO₂-others, n-Fe₂O₃-SiO₂-others and n-Fe₂O₃-SiO₂-CuO-others bulks were found to exhibit the thermoelectric figure of merit in orders of 10^?14, 10^?11, 10^?14 and 10^?13 K^?1, respectively. A fabricated thermoelectric generator made from ten pairs of p-Fe₂O₃-SO₃-SiO₂-others and n-Fe₂O₃-SiO₂-CuO-others legs that can be provided the open circuit voltage and short circuit current up to 48.30 mV and 0.14 μA for a temperature difference of 39.80 K at room temperature, respectively. While the internal resistance decreased and reached a value of 665 kΩ.     

利用非平衡等离子体方法将CO2还原成CO的研究

CO2和H2合成CO是CO2化学利用的重要过程,然而,传统的催化转化难以实现高效转化。在室温和大气压下,通过非平衡等离子体对H2和CO2的活化作用,考察了等离子体反应器结构、极间距、放电功率和氢碳比等对CO2转化率、CO选择性和CO2转化的能量效率影响。实验结果表明,在室温和大气压下,用等离子体法可将CO2高效的还原为CO,适当调节上述各参数可提高CO2的转化率。采用管管式等离子体反应器,在放电频率为10kHz、H2与CO2体积进料比为2:1、放电功率为80W、CO2气体体积流量为120mL/min的条件下,CO2转化率为88.2%,CO选择性为100%。     

AgSnO2-Bi2Sn2O7触头材料制备及应用

采用雾化工艺制备含有多种添加元素的AgSnBi合金粉。合金粉氧化后经过扩散处理、压制、烧结、挤压、轧制或拉丝得到AgSnO2_Bi2Sn2O7系列银复合氧化锡材料。丝材加工制作成铆钉触头,在ZWP-1型电性能模拟试验机上与AgNi(10)、AgCdO(12)进行直流、灯负载条件模拟电寿命对比试验。结果表明,银复合氧化锡材料、AgNi(10)、AgCdO(12)的电寿命分别为132358～148153次、15930～17300次、6054～8038次。将银复合氧化锡材料装在商用开关上进行电性能型式试验,常规操作寿命试验和荧光灯负载开关试验后端子的最高温升分别为42.5K和17.1K。     

锰离子及过氧化氢对质子交换膜稳定性的影响

采用热重及红外光谱技术研究了全氟磺酸离子膜与锰离子及过氧化氢溶液的相互作用,使用热重分析法(TGA)考察了锰离子、过氧化氢浓度及浸渍时间对膜稳定性的影响;热重分析表明降解膜磺酸基团热解峰温几乎消失,在高温区生成新的热解峰温。测定了腐蚀膜的扫描电镜(SEM)、动态热机械分析(DMA)、阻抗电导率和热寿命。等温质量损失表明在空气气氛及200℃时,腐蚀前后膜的红外光谱振动峰没有变化,但是在315℃受热时,-CF2-基团在1 210 cm-1处伸缩振动峰强度下降67.7%;在空气气氛中等温失重膜的转化率远大于在氮气气氛中的非等温失重。