准东煤燃烧过程中碱金属释放光谱检测研究

为研究准东煤在燃烧过程中碱金属的迁移及释放规律,基于火焰自发射光谱原理,搭建一套乙烯平面火焰检测台架,利用光谱仪对五彩湾煤进行燃烧实验研究。测量结果表明:煤颗粒的火焰与形态的变化,与碱金属的释放阶段具有一定的对应关系;光谱仪可以同时测量温度和碱金属的释放,碱金属的释放分为挥发分、焦炭和灰分3个阶段;挥发分和焦炭阶段持续时间较短,但碱金属释放量在50%左右。     

100％全燃准东高碱煤的600 MW等级机组锅炉关键参数设计

准东高碱煤属于高全水分、中等热值、低灰分、特低~低有害元素含量（低磷、特低氯、特低氟、低砷含量）、易磨、极易着火和极易燃尽煤种,燃烧性能优良,但由于准东高碱煤煤灰中碱金属尤其是Na₂O含量较高,具有严重结渣沾污倾向。本文以600 MW等级机组为例,对现役机组掺烧高碱煤运行性能进行分析,并参考现役350 MW全烧准东煤锅炉运行状况,对炉膛关键参数采取理论计算与实践经验数据相结合方式,提出了全燃准东高碱煤的660 MW机组锅炉炉膛、受热面、燃烧器、制粉系统、吹灰系统等的关键参数及系统设计布置,可为全燃准东高碱煤的600 MW等级机组锅炉设计提供借鉴。     

生物质与煤混燃过程中碱金属对汞氧化影响的热力学研究

针对生物质中Cl和碱金属含量高的特点,研究生物质与煤混燃过程中Hg的氧化机制。使用化学热力学软件Chemical Equilibrium with Applications(CEA)建立C/H/O/N/S/Cl/K/Na模型,分析碱金属元素K、Na与非金属元素Cl和S的反应,发现1100K以下Cl仍然主要以HCl形式存在,SO2的含量逐渐减少,碱金属主要以碱金属硫酸盐(A2SO4)的形式存在,这对Hg的氧化反应变得更为有利,同时随着生物质的添加,这种趋势更为明显。同时使用动力学软件Chemkin4.1构建了Hg/C/H/O/N/S/Cl/K/Na的化学和气相平衡模型,进一步研究了生物质与煤混燃过程中对Hg氧化的影响。计算结果表明,生物质与煤之比越高,对Hg的氧化越有利,生物质中高含量的Cl是促进Hg氧化最主要的因素,而K、Na的存在对Hg的氧化有进一步的促进作用,这进一步证实了热力学计算结果。     

温度和SiO_2添加物对准东煤中碱金属的赋存形态及迁徙特性的影响

针对准东煤富碱金属和燃烧易结焦的问题,研究了温度和SiO2添加物对准东煤中碱金属赋存形态及迁徙特性的影响。结果表明:准东煤中Na主要以水溶态存在,而K、Ca和Mg主要以不可溶态存在;随成灰温度升高,煤中水溶性Na含量显著降低而不可溶性Na含量升高;添加SiO2对准东煤中Na具有显著捕集效果,在降低灰中水溶性Na的同时提高了不可溶性Na含量。     

中子活化分析煤中灰分含量的研究

火电厂对进厂煤,不仅要作数量验收,而且要作质量验收。我国煤炭价格是根据煤炭性质(煤种、等级、灰分、水分以及硫分含量等)的不同而论价。其中,煤中灰分含量是煤的销售计价依据。就是以后改为以煤的热值计价,煤中灰分含量仍是重要指标。而煤中灰分含量与热值之间,一般来讲呈线性关系,煤的热值随灰分含量的增高而降低。因此,确知煤中灰分含量后,其热值也就间接得到了。为了适应电力生产发展的需要,找到了一种省时、省力,加强对入厂煤质量验收的新方法——中子活化分析测定煤中灰分含量。它     

动力煤标准物质的制备、均匀性、稳定性和定值方法的探讨

我国火力发电厂所用燃料以煤为主,耗用量约占全部开采量的1/4～1/5。根据国家能源政策,动力用煤一般为低质煤,这类煤品种繁杂、质量多变。其特点是高灰分(一般在30％左右,有的高达50％左右)、低发热量(约在12.50MJ/kg～24.10MJ/kg左右),挥发分则不定,若干燥无灰基小于6％时,则不能单独入炉燃烧;硫含量应小于2％,若个别地区的煤含硫量较高时,必须与低硫煤混烧。煤质检验工作对于此类煤有一定难度。为确保煤质检验准确可     

一种在线煤质软测量方法

研究了一种工程实用的煤质软测量方法。通过测量锅炉、汽轮机、磨煤机、空气预热器的运行参数以及烟气成分含量,建立了电站锅炉入炉煤质在线监测模型;从磨煤机的运行状态中提取入炉煤收到基水分的信息;利用数据融合技术建立发热量、水分和灰分的关系,结合锅炉本体以及空气预热器的能量平衡分析,提取入炉煤发热量和灰分信息;根据物质守恒和能量守恒原理,从排烟成分中提取煤的干燥无灰基元素含量的信息,实现入炉煤元素分析和发热量的实时监测。现场试验表明,该模型能够快速准确测定入炉煤质,测量精度满足现场的需要。     

中国燃煤大气硒排放及其污染控制

硒是煤中挥发性的有害痕量元素之一.在高温燃烧条件下,煤中的硒几乎全部挥发进入大气中,对周围大气环境及公众健康产生有害影响.中国煤中硒赋存形式多样,主要分布于黄铁矿和有机质中,且在有机质中存在形式复杂;中国煤的含硒质量分数(4～5 mg/kg)高于世界平均水平(3 mg/kg),而高硒区燃用高硒石煤是硒中毒事件发生的直接原因;在煤燃烧过程中,硒主要以气态形式进入大气环境.从煤中硒的赋存状态、含量分布、煤燃烧过程中硒的形态转化和排放特征以及燃煤大气硒污染控制措施等方面进行了分析研究.目前,控制燃煤大气硒污染的可行措施主要包括燃煤前选煤除硒、燃烧过程中加入固硒剂及燃烧后使用固体吸附剂等.     

复杂煤种锅炉水冷壁结渣特性的数值模拟及防结渣配煤优化

为掌握复杂煤种对水冷壁结渣特性的影响规律并开展防结渣配煤优化,采用组分输运模型对一台330MW四角切圆锅炉的燃烧过程展开三维数值模拟,研究了Ⅰ(高灰分Aar>35%、低热值Qar,net<15.5MJ/kg)、Ⅱ(中等灰分25%19.7MJ/kg)这3类煤在不同配煤方式下对水冷壁结渣的影响,并进行结渣评估和防结渣配煤优化。结果表明:不同配煤方式下温度引起水冷壁结渣的区域和程度大致相同,而由于CO浓度引起水冷壁结渣的差异较大;相较于煤种炉外掺混,煤种炉内掺混时CO浓度变化幅度更大;为减轻水冷壁结渣,煤种炉内掺混时,建议燃烧器底下两层采用Ⅱ类煤、燃烧器3、4层采用Ⅰ类煤、燃烧器最上层采用Ⅲ类煤;煤种炉外掺混时,建议燃烧器底下两层采用Ⅰ、Ⅱ类煤、燃烧器3、4层采用Ⅱ、Ⅲ类煤、燃烧器最上层采用Ⅰ、Ⅲ类煤,且各层燃烧器各煤种的最佳掺混比例为1:1。     

双面粗化聚丙烯薄膜

PPR型两面粗化的聚丙烯薄膜是为发展全膜浸渍电容器结构而特制的。制造它的树脂与制造PPCI型薄膜的树脂相同(平均灰分含量40mg/kg)。 1.厚度参考厚度为按试验方法E_(38)测量的。“重量法”厚度e_p,相当的“千分尺法”厚度列在括号内。 e_p:7.4,9,10.2,11.1,12,13.6,15.2,     

煤燃烧前温和热解汞和硫的释放特性研究

以2种贵州典型的高汞高硫煤为研究对象,对煤中汞和硫的含量及其赋存形态进行了研究。并利用水平管式炉试验台,在惰性气体气氛和微氧化性气氛下对煤样进行燃烧前温和热解试验,研究煤样在温和热解过程中汞的释放规律及其汞硫联合脱除特性。研究表明2种实验煤样在350~400 ℃温度下脱汞率最大分别达到89.5%和82.8%,煤中汞的释放率在热解15 min左右达到极限值;同时还发现在微氧化性气氛下温和热解煤中硫铁矿硫的脱除效率有明显提高,而对煤中有机硫的脱除没有明显效果。     

中国燃煤发电1993-2008年CO2减排研究

对158种中国动力煤的CO2排放因子(CEF)进行了计算,给出了CEF随挥发分和发热量的分布规律.计算结果表明:中国无烟煤、贫煤、烟煤、褐煤的CEF平均值(1.0 MJ原煤发热量对应的CO2排放量)分别为0.102 8、0.096 8、0.097 8、0.099 7 kg/MJ,中国动力煤的CEF平均值是0.100 3 kg/MJ.根据1993-2008年中国燃煤发电量和供电煤耗数据,结合CEF的结果,计算得到1993-2008年中国燃煤发电累计减排的CO2量达到3.31亿t.     

配煤对水煤浆性质的影响

通过对石港、小屯、兖州、黄陵4种煤进行单煤制浆及不同比例2种煤的配煤制浆实验,研究配煤制浆对水煤浆的成浆性、流变性及稳定性的影响。单煤的成浆性研究表明:不同煤种成浆浓度有差异,氧碳比低的煤种成浆性较好,最大成浆浓度较高;水煤浆在一定浓度范围内具有剪切变稀的非牛顿流体特性,且浓度越高剪切变稀特性越明显。配煤制浆中,由于煤种间的相互作用效果不同,同一种煤与不同的煤分别相配,以及配比的不同,对水煤浆的流变性及稳定性影响不同;配煤制浆对浆体的成浆性影响具有明显的非线性特点,实验中配煤制浆的实际成浆浓度和线性加权平均得到的最大成浆浓度间最大相差1.82个百分点。稳定性试验表明,在正常的水煤浆浓度下,无论是单煤还是配煤制取的水煤浆,20天后析水率都比较合理,在15%以下。不同的煤种配煤制浆后对稳定性有不同的影响。     

电站锅炉燃用混煤的煤质特性分析

为了能够达到保持锅炉燃用煤质的稳定、改善煤质某方面的特性或降低燃料成本等目的．目前国内燃煤电厂中采用混煤燃烧已经相当普遍。混煤的煤质特性中的工业分析、元素分析（包括全硫分）、发热量和灰成分,可以采用加权方法进行预测。根据混煤的煤质数据可以计算判别混煤的燃烧稳定性和燃尽特性．也可以通过计算出煤灰特性指数来判别混煤的结渣倾向。通过煤掺烧,可以有效解决部分锅炉结渣问题。     

特高硫煤SO2超低排放技术评估

以燃用特高硫煤的300 MW机组中应用的旋汇耦合脱硫除尘一体化技术为研究对象,对该类技术进行现场测试与评估。测试结果表明：燃煤硫分在5%左右时,脱硫系统的脱硫效率可稳定在99.70%~99.82%,SO₂排放质量浓度在23.4~30.8 mg/m³,能够满足SO₂超低排放小于35 mg/m³的要求;除尘效率在78.6%~87.8%,颗粒物排放质量浓度稳定在4.60~5.76 mg/m³,能够满足颗粒物超低排放浓度小于10 mg/m³的要求。与脱硫单塔双循环、双塔双循环系统技术改造方案相比,该类SO₂超低排放技术的改造与运行费用均有比较大的优势。     

高硫煤不同气氛温和热解过程中含硫组分释放规律的实验研究

温和热解是一种煤燃烧前有效的脱硫方法和提质手段.该文在前期研究的基础上,进一步研究了2种贵州省高硫煤在不同气氛温和热解过程中煤中含硫气体的释放行为及机制.研究表明,根据温和热解过程中的释放温度由低至高可把煤中硫分为3类:不稳定有机硫、黄铁矿硫和稳定的有机硫.微氧化性的热解气氛可有效提高温和热解的脱硫效率,特别有利于对黄铁矿硫的脱除.研究还表明,不司的氧化性气氛对于煤中C-S键和C-C键的断裂具有选择性,综合脱硫效率和热值损失分析,发现4%O2-N2的微氧化性气氛下,400℃的热解温度为最佳的燃烧前温和热解脱硫条件.     

煤气化过程中含硫化合物生成特性的热力学研究

对于复杂的煤气化反应系统,可借助热力学平衡分析工具对反应过程中主要含硫化合物的生成特性及其主要影响因素进行预测.该文以4种典型煤为研究对象,气化条件选取温度范围373～1 673 K,压力4.0 MPa,利用FactSage对系统进行热力学平衡模拟.结果表明:在还原性气氛下,煤中硫主要转化为气相H2S,其次为COS,以及极微量的CS2,固相含硫化合物的主要为CaS、FeS2、FeS;H2S的生成与煤中含Ca、Fe化合物含量密切相关;Ca/S、Fe/S以及O/C摩尔比的变化都会影响H2S的生成.     

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。     

混煤燃烧反应动力学参数的实验研究

采用热天平,在20℃/min的升温速率下,对六枝化处煤和娄底煤焦两种单煤及这两煤种之间9种不同掺混比的混煤的燃烧反应动力学参数进行了实验研究。分析特性温度发现,掺混少量的六枝化处煤就能明显降低混煤的着火温度;计算所得的混煤活化能E比由父本煤种的活化能按比例加权的平均值E′小,混煤的着火性能更加接近活化能小的单煤。