流化床燃烧中氧化亚氮的研究综述

近年来关于氧化亚氮的均相和多相生成与分解机理的研究成果及影响氧化亚氮排放的诸多影响因素，如煤种、过量空气率、床压、床温、石灰石添加剂、流化速度、分级燃烧、飞灰循环等，并对氧化亚氮的研究进行了展望 。     

流化床燃烧中氧化亚氮形成机理研究概述

本文总结了最近一个时期以来对流化床燃烧中Ｎ２Ｏ形成机理研究的成果。     

粉煤流化床燃烧中N2O的生成特性

粉煤流化床（ＰＣ－ＦＢ）是一项燃烧效率高,同时实现炉内脱硫,低ＮＯｘ和Ｎ２Ｏ排放的新型高效、清洁煤燃烧技术,在一座０．３ＭＷ的试验台上,研究了其Ｎ２Ｏ生成与分布特性,包括床层温度Ｔｂ、流化速度Ｕｏ、二次风率Ｒ２,ＰＣ－ＦＢ流化床燃烧区（ＦＢＣＺ）出口氧浓度Ｏ２、钙硫化（Ｃａ／Ｓ）对ＦＢＣＺ出口Ｎ２Ｏ浓度的影响;以及各层二次风份额（Ｒ２ｉ％）及悬浮空间燃烧区（ＦＣＺ）的温度分布与炉内Ｎ２Ｏ浓度分布的     

油页岩循环流化床燃烧N_2O生成特性及控制技术

在一个直径 2 0mm ,高 4 5 0mm小型热态循环流化床燃烧试验台上 ,对一些可调整的运行参数对油页岩循环流化床燃烧过程中N2 O排放特性影响的试验研究 ,试验研究表明 ,降低过量空气系数、提高循环倍率、进行炉内石灰石脱硫等 ,可以降低N2 O的生成量。最后介绍了一些循环流化床燃烧过程控制N2 O排放的技术措施     

油页岩循环流化床燃烧N2O生成特性及控制技术

在一个直径20mm,高450mm小型热态循环流化床燃烧试验台上,对一些可调整的运行参数对油页岩循环流化床燃烧过程中N2O排放特性影响的试验研究,试验研究表明,降低过量空气系数、提高循环倍率、进行炉内石灰石脱硫等,可以降低N2O的生成量。最后介绍了一些循环流化床燃烧过程控制N2O排放的技术措施。     

油页岩流化床燃烧N_2O生成特性

在一个直径20mm,高450mm小型热态流化床燃烧试验台上,进行了不同运行参数对油页岩流化床燃烧过程中N2O排放特性影响的试验研究。试验研究表明,提高燃烧温度、降低过量空气系数、提高循环倍率和进行炉内石灰石脱硫等可以降低N2O的生成量,为油页岩循环流化床锅炉的设计与运行提供了基础数据。     

微富氧条件下煤粉燃烧及NO生成特性的研究

利用热重分析技术对微富氧条件下煤粉的燃烧特性进行了研究,并与富氧条件下煤粉的燃烧特性进行了对比,利用固定床测定了燃煤NO的生成规律,分析了反应气氛和煤种的影响．结果表明：随着氧体积分数增加,微富氧条件下煤粉的燃烧向低温区移动,综合燃烧特性指数S逐渐增大;在相同的氧体积分数下,由于N2和CO2的物性差异,煤粉的微富氧燃烧特性优于富氧燃烧特性,但当氧体积分数升高到40％时,两种气氛的燃烧特性差别不大;反应气氛和煤种均对燃料氮的转化率影响显著;氧体积分数升高或N2的参与会使反应温度上升,影响燃料氮的转化率;煤的挥发分和元素氮的质量分数也会影响燃料氮的转化率．     

低气压条件下甲烷预混燃烧CO和NO生成机理研究

为研究低气压条件对甲烷预混燃烧中CO和NO_x生成特性与生成路径的影响,采用Chemkin软件进行详细数值模拟研究。通过采用Python语言自编程序调用最新光谱数据计算普朗克平均吸收系数,并导入Chemkin软件中来提升辐射传热的计算精准度。结果表明：采用Konnov0.6化学反应机理与所提出的辐射模型中普朗克平均吸收系数计算方法可以准确预测低气压条件下甲烷燃烧的温度、NO和OH质量浓度分布;随着气压的降低,甲烷与空气预混燃烧时炉膛前部温度逐渐降低,而炉膛后部温度逐渐增加;气压降低导致CO生成速率增加和消耗速率减小,两者共同作用导致CO生成量增加和燃尽率降低;甲烷与空气预混燃烧生成的NO主要来自快速型和NNH型,且快速型和NNH型路径的贡献随着气压降低略有增加。     

高温低氧燃烧条件下氮氧化物的生成特性

高温低氧燃烧原理是高温空气燃烧技术赖以发展的基础，使得高温燃烧条件下的氮氧化物的生成与排放受到大大抑制。为了掌握这种非常规燃烧现象及污染物生成的基本规律，采用扩散燃烧模型、热力NO生成模拟与湍流N－S方程，数值研究了燃烧空间中空气氧浓度对燃烧特性和氮氧化物排放浓度的影响，再现了高温与低氧两种条件相结合，形成的稳定的低氮氧化物排放的燃烧特性。计算结果与实验数据吻合，为发展高温空气燃烧技术提供了理论基础。     

不同煤种下循环流化床灰渣特性的试验研究

在一台 0 .5MW的循环流化床燃烧炉上对 4种不同煤种分别进行燃烧试验 ,对燃烧产生的灰渣的分析结果表明了煤种特性如挥发分、灰分和含碳量等对循环流化床燃烧过程的灰渣形成及其排放特性有很大影响 ,并获得了煤中挥发分、灰分及含碳量对底渣粒径及其含碳量、飞灰粒径及其含碳量、飞灰份额及燃烧效率等影响特性 ,对循环流化床锅炉的设计和运行有一定的指导意义。     

燃烧过程中焦炭的孔隙结构演变与颗粒物的形成

通过煤粉在沉降炉中的燃烧,研究了燃烧过程中煤焦的孔隙结构演变及其对颗粒物(PM)形成的影响,分析了煤焦颗粒的比表面和孔径分布.将不同气氛下燃烧生成的颗粒物通过Dekati低压撞击器(DLPI)分级,分级范围从0.03到10 μm.研究表明:初始煤粒径的减小会使焦炭孔隙率增大,使焦炭在燃烧中更容易破碎,从而形成更多的超微米颗粒物;温度的升高虽然也会增加焦炭的孔隙率,但是对超微米颗粒物排放浓度的影响随不同的燃烧气氛而不同;氧气浓度的增加则有利于超微米颗粒物的形成.     

流化床煤燃烧氟析出与控制的试验研究

分析了流化床煤燃烧氟析出特性，并进行了流化床石灰石燃烧固氟试验．考察了床温和石灰石的添加量和粒度对固氟效果的影响．结果表明，流化床煤燃烧氟化物排放率在53％～78％，明显低于煤粉炉煤燃烧氟化物排放强度．流化床燃烧时，石灰石的固氟效果明显，床温对固氟效果的影响不大，石灰石的添加量和粒度对固氟效果有显著的影响．试验采用0．2-1．0mm粒度的石灰石固氟效果最佳，在添加量Ca／F比为60—70的条件下，脱氟率达到66．7％～70．0％．在燃煤过程添加石灰石具有固氟固硫的双重作用．     

循环流化床中石油焦与煤混合燃烧温度场研究

石油焦是炼油工艺的副产品．具有低灰分、一定挥发份和高热值的特性。焦中含有相当多的硫、氮元素和钒、镍等碱金属元素．这些成分在石油焦燃烧时可造成锅炉内腐蚀和沾污。经过技术对比认为：利用循环流化床燃烧技术将石油焦与煤混合燃烧是高效、清洁回收利用石油焦的有效方法。本文在热输入率为0．5MW的循环流化床热态试验装置上进行了石油焦与煤掺混燃烧炉内温度场研究,分析了石油焦与煤不同燃料配比,不同锅炉运行参数,如一次风率、过量空气系数、Ca／S比和给料量等对炉内温度场分布的影响规律。     

循环流化床中一种高硫石油焦燃烧的结焦特性

在循环流化床实验台上对石油焦的结焦特性进行了实验研究。研究结果表明：石油焦属易结焦燃料;结焦的发生受床温、宝塔速度、烟气中物料浓度以及受热面壁温的影响,较高的空塔速度和物料浓度有助于避免结焦,在相同的操作条件下,结焦最低壁温与床温之和趋于一个常数。     

流化床燃烧煤的成灰磨耗特性

循环流化床燃烧条件下，煤的成灰磨耗特性是影响床的流化特性和锅炉整体性能的重要因素之一。将煤在床内爆裂和燃尽引起的尺寸减损和颗粒的磨耗视为相互独立的两个过程，利用静态燃烧然后冷态流化的方法，得到成灰与磨耗参数，提出煤种的本征成灰数据概念，认为煤种的本征成灰数据应视为只与煤种本身特性有关的燃料特性参数，建议将其作为设计循环流化床锅炉的燃料数据。     

一种天然焦燃烧特性的试验研究

天然焦是煤接触岩浆岩受热分解后的固体残余物,它是岩浆岩侵入煤层或煤层附近,由煤层受热烘烤而干馏变成的．天然焦一般作为难以利用的能源考虑。为了开拓天然焦综合利用新途径,本文利用热重分析法对该天然焦、济宁煤及二者混合燃料的着火、燃尽等燃烧特性进行了实验研究。热重试验结果表明,天然焦的着火温度为876．3K,其着火温度最高,其次是混煤,济宁燃煤着火温度最低;但是天然焦的燃尽时间最短,济宁煤燃尽时间居中,混煤燃尽所需时间最长。综合试验研究及理论分析,天然焦混煤燃料可以作为电站锅炉燃料．本研究可为天然焦用作电厂燃料提供依据。     

混烧石油焦油页岩循环流化床灰渣特性的试验研究

在1 MW流化床(CFB)燃烧试验台试烧5种不同掺烧比例的石油焦和油页岩混合燃料.对燃烧产生的灰渣特性进行了分析研究.分析结果表明,石油焦和油页岩混合燃料试烧后形成的底渣和飞灰粒度与常规煤种相比趋于偏细;而且,随着混合燃料中油页岩掺烧比例的升高,对灰渣份额、燃烧效率、飞灰比电阻值、飞灰磨损特性等都有明显的影响.在钙硫比...     

煤焦混粉燃烧的试验研究

在对烟煤与石油焦燃料特性和混磨特性研究的基础上，利用燃焦粉量为200kg／h的试验装置，对煤焦混粉燃烧特性进行研究．试验得出，石油焦的热解特性类似无烟煤，燃烧特性类似贫煤；在储仓式钢球磨系统中，当控制掺焦量在30%以内时，不粘磨，且输送时煤粉与焦粉分离也小，呈现良好磨制性能；在试验条件下，煤焦混合粉燃烧时，着火性能变化不大，但机械不完全燃烧损失(主要是飞灰含碳量)随掺焦量的增加而增加，直接影响到燃烧效率．     

煤泥流化床燃烧脱硫试验研究

以石灰石为脱硫剂,通过大型流化床试验台研究了钙硫比,脱硫剂粒度、床层温度等参数对煤泥流化床燃烧脱硫效率的影响,为实现煤泥流化床洁净燃烧提供依据。