海藻颗粒流化床燃烧后灰孔隙结构分析

在小型流化床试验台上进行了大型海藻颗粒(条浒苔与马尾藻)在流化床内的燃烧试验研究,结果表明,条浒苔颗粒能够稳定燃烧,而马尾藻颗粒结渣严重.针对海藻原样和流化床燃烧后收集的底灰,进一步利用压汞法和氮气吸附法进行孔隙结构分析,结果表明,燃烧后灰比原样孔隙增多,孔隙率从21.01%增大到49.74%;内部孔隙扩张,孔容积和比表面积增大.通过分形分析可知,海藻原样表面光滑,燃烧后灰表面粗糙不规则.燃烧后海藻灰具备多孔结构,可以考虑综合利用.     

单颗粒海藻在流化床内燃烧试验及灰色关联分析

在流化床内进行了单颗粒海藻(条浒苔)的燃烧试验,研究了床高、床温和流化风速对条浒苔颗粒燃烧后剩余质量和固定碳残留率的影响,并对各因素的影响程度进行了灰色关联分析.结果表明:床温和流化风速对条浒苔颗粒燃烧后剩余质量和固定碳残留率的影响较大,而床高对其的影响较小;各工况因素影响固定碳燃尽的主次依次为:床温>流化数>床高,在研究工况范围内床温是影响燃烧的最主要因素.     

循环流化床锅炉飞灰中碳的形成机理

通过对循环流化床(CFB)锅炉飞灰含碳量分布及飞灰残碳形态的测量、CFB燃烧温度下焦炭失活过程的试验研究以及流化床条件下煤颗粒燃烧过程的分析.探讨了循环流化床锅炉飞灰中碳的形成机理.结果表明:实际运行的CFB锅炉飞灰中含碳量具有明显的不均匀性,残碳集中于25～50 μm的飞灰颗粒内;真实密度和XRD测量均表明,焦炭失活的2个条件是温度和时间,温度高于800℃,焦炭失活开始发生,并且随着时间的增加,失活程度提高;焦炭颗粒长时间停留在主循环回路中,反应活性下降,由于颗粒的碎裂和磨耗,形成了飞灰中粒径较小的残碳;煤中的细小煤粒首次通过炉膛时未燃尽且未被分离器收集,形成了飞友中较大颗粒的残碳.     

海藻的燃烧特性分析

采用热重分析法,对海藻类生物质条浒苔的燃烧过程及其动力学规律进行了实验研究.通过条浒苔在不同升温速率(10,20,30℃/min)和不同粒径(＜0.18 mm,0.18 mm～0.28 mm,0.28 mm～0.45 mm)下的燃烧实验,研究发现条浒苔的失重曲线表现出明显的双峰:即挥发分峰和碳峰.分析比较了各升温速率条件下条浒苔的燃烧特性参数,发现海藻的着火点比陆上木质类生物质的着火点低,并通过计算,给出了试样的综合燃烧特性指数(S),计算结果表明升温速率越大,燃烧越容易进行.着重分析比较了不同粒径试样的燃烧特性参数,揭示了海藻呈现出与煤和陆上木质类生物质不同的性质,即燃烧速度随粒径变小而变小.由试样的燃烧动力学参数,发现试样的活化能也随升温速率变大而变大.     

焦炭流化床燃烧条件下氧化亚氮生成过程的实验研究

在小型流化床实验台上对一种无烟煤焦炭燃烧过程中氧化亚氮的生成途径进行了实验研究,实验结果表明,在焦炭燃烧过程中HCN的氧化反应是焦炭氮向N2O转化的一条途径。同时,NO与焦炭表面的多相反应也是N2O的一条生成途径。HCN的析出是焦炭燃烧过程中进一步脱挥发份的结果,当焦炭脱挥发份过程结束后,N2O来源于NO和焦炭表面的气固多相反应。     

藻类生物质燃烧NO_x的排放特性与N转化机制

在一维管式炉上测定了典型藻类生物质条浒苔、马尾藻和小球藻在不同温度下燃烧时生成NO_x的规律,并在此基础上探究了藻类生物质两两等质量比混燃时NO_x的排放规律.结果表明:单独燃烧小球藻与条浒苔时,NO_x的排放曲线均近似呈单峰分布;温度在600℃以上、单独燃烧马尾藻时,NO_x的排放曲线呈双峰分布;NO_x的排放峰值均随温度的升高而增大.600℃时NO_x的排放总量与N的转化率最低;700~900℃时N的转化路径改变,但对条浒苔、马尾藻和小球藻各自单独燃烧时NO_x排放量影响很小.800℃下将小球藻与条浒苔、小球藻与马尾藻等质量比混燃,NO_x排放量介于各藻类生物质单独燃烧时的排放量之间,无明显的相互作用,而条浒苔与马尾藻等质量比混燃时NO_x的排放量增加,有相互促进作用.     

燃煤循环流化床模型与试验研究

利用循环流化床内气－固两相流动等基础方面的研究成果,根据本文床内气固浓－淡流动模型,建立适用不同结构参数的循环流化床燃烧模型,考虑了床内气体、固体颗粒的返混、循环过程,以及煤燃烧、ＮＯ的生成和分解、颗粒磨损等因素。在循环流化床燃烧试验台上进行实验研究,模型仿真结果和实验数据吻合良好,表明气固两相浓－淡流动模型所建立的循环流化床燃烧系统模型可以正确地模拟循环流化床的燃烧过程。     

内旋流流化床垃圾焚烧炉及其研究中的测量技术

内旋流流化床具有燃烧迅速、温度均匀、排放清洁、燃烧过程可控等特点,是一种适合于焚烧城市生活垃圾及其它特种燃料的炉型。包括内旋流流化床锅炉在内的许多流化床锅炉的床料颗粒空隙率小,光线不能穿透;并且颗粒的尺寸大,动量高,其环境难以满足通常测量手段的基本要求。尤其在颗粒相和气相速度场以及其相互作用规律研究上缺乏理想的测量手段。本文介绍了力学研究所建造的内旋流流化床炉,总结了在进行内旋流流化床垃圾焚烧炉试验过程中所采用的部分测量方案     

流化床反应器中化学链燃烧的模拟

为了更好地认知以循环流化床形式作为燃料反应器的化学链燃烧过程,基于颗粒动理学理论,考虑反应器中颗粒聚团的影响,运用双流体模型,对循环流化床反应器内化学链燃烧过程进行模拟,获得了反应器内流场以及组分分布规律。模拟结果再现了颗粒聚团的多尺度流动机构以及载氧体颗粒在床中呈现出的环核流动结构,结果表明,这种非均匀分布会导致燃料转化率的下降。     

TG-MS联用分析海藻和稻壳的协同耦合热解机制

采用TG-MS分析技术,对条浒苔、稻壳及条浒苔与稻壳质量比(3∶1、2∶1、1∶1、1∶2、1∶3)混合物的热解过程进行研究。条浒苔和稻壳热解特性存在很大差异:前者在主要挥发分析出阶段表现为放热,后者主要表现为吸热。而条浒苔与稻壳任意比例混合热解时均表现为放热,说明两者混合热解可实现能量的耦合、减少外部供给热量。两者混合后在主要热解阶段热失重速率试验值高于理论值,且在混合质量比为1∶2时提高最明显。通过热重-质谱分析可知,由于稻壳的加入,条浒苔和稻壳混合热解生成NO、NO_2和SO_2气体的反应受到抑制,且在混合质量比为1∶3时抑制效果最强。故条浒苔与稻壳的混合热解,并非各组分热解特性的简单叠加,而是发生协同耦合效应。     

流化床城市生活垃圾与煤混烧数学模型及其原理性验证

以流化床两相理论为基础 ,综合考虑了床内流动、颗粒扬析及磨损、颗粒在床内停留时间的随机分布、挥发分和焦炭的燃烧、各主要气体组分沿悬浮空间的浓度分布以及悬浮空间的温度分布 ,建立了流化床垃圾与煤混烧的数学模型。模拟计算结果与实验规律基本一致 ,说明本模型具有一定的参考价值     

75t/h循环流化床锅炉炉膛气固流场的数值模拟

采用基于颗粒动力学理论的欧拉双流体模型,对75t/h循环流化床锅炉炉膛内气固流动特性进行数值模拟,得到沿炉膛高度颗粒速度和浓度的非均匀分布规律,证明其流动符合环-核结构。通过对不同粒径颗粒的模拟,得到不同粒径颗粒在75t/h循环流化床内的分布特性。     

关于循环流化床锅炉的给煤问题

循环流化床燃烧技术已被运行实践证明是可靠的洁净煤燃烧技术.目前影响循环流化床锅炉运行可靠性的一个问题是给煤的堵煤问题.分析了循环流化床锅炉中燃烧过程及煤颗粒进入炉膛后与气体、床料的混合过程,探讨了系统简化、性能可靠的前墙给煤的可行性,研究了这一给煤方式对燃料在床料中的混合效果及燃烧效率的影响.提出焦炭失活和气固混合欠佳是燃烧效率的主要影响因素,认为前墙给煤不会导致燃烧效率的下降,可靠性提高,便于操作.     

煤粉与水煤浆焦炭颗粒燃烧速度的分析和比较

通过茂名热电厂2号燃用水煤浆锅炉与半山电厂5号煤粉炉满负荷燃烧试验,对水煤浆(CWS)与煤粉焦炭颗粒进行燃烧速度的分析、比较。通过SEM扫描电镜,BET氮吸附试验和粒度分析仪,对燃烧试验的飞灰样进行试验分析。讨论CWS与煤粉焦炭颗粒燃烧速度的差异原因。     

大型海藻生物质气化的建模与计算

采用Aspen Plus流程模拟软件对以条浒苔为代表的大型海藻的气化进行数值模拟.研究了海藻气化炉的重要相关参数(即条浒苔含水量、氧气条浒苔比、气化温度、氧气浓度)对气化结果的影响.结果显示:随着条浒苔含水量的增加,合成气的有效成分(H2+CO)总含量减少;当氧气条浒苔比为0.56时,气化温度增大到800℃,合成气中(H2 +CO)的摩尔比例达到最大值;氧气的纯度提高,有利于合成气中有效成分的增加.     

基于灰颗粒的物理特性为分类原则的试验研究

循环流化床(CFB)锅炉炉内的燃烧及传热与炉内床料的状态密切相关,而炉内床料主要是由燃煤含有的矿物组分经过燃烧、爆裂和磨耗过程形成的。文中对6种煤样在固定床燃烧后,使用可视化显微仪,获取了灰颗粒的微观形貌特征,根据灰颗粒的机械强度和耐磨性能的不同,将灰颗粒定义为3类不同性质的灰。以此为基点,采用固定床燃烧后冷态振动筛分和流化床实验台热态流化后筛分的方法,研究了不同燃烧温度下升温速率对灰颗粒粒径变化的影响,以及不同燃烧温度下燃烧时间对灰颗粒粒径变化的影响,推演了不同煤样在燃烧过程中的演化特征。结果表明:3类灰颗粒在不同的燃烧温度和时间的演化过程存在明显的不同,从而为预测循环流化床中的床料粒径分布提供了理论依据。     

流化床中颗粒流化运动的直接数值模拟

流化床燃煤锅炉对环境污染小的原因之一是是燃烧时间炉内加入脱硫剂,脱硫剂与某颗粒一起沸腾流化,相互充分接触,脱硫剂对燃烧过程中产生的硫化物进行反应吸收。由于喷入炉内的脱硫物质在粒径和密度上通常与煤颗粒不同,在流化区域上也存在差异。为了了解不同粒径和密度颗粒在流化床内的运动规律,达到高效、经济的脱硫效果,采用直接数值模拟方法,对粒径和密度呈正态分布的物料在流化床内的流化运动区域进行了研究,得到了相关的结论。     

褐煤在鼓泡流化床和循环流化床燃烧的汞迁移试验研究

对褐煤在小型电加热鼓泡流化床和小型电加热循环流化床中燃烧时的汞迁移特性进行了对比试验研究,重点考察了不同燃烧工况对汞迁移特性的影响。试验结果表明,炉膛温度和给煤量增加,鼓泡流化床和循环流化床的烟气总汞HgT均增加,飞灰颗粒汞含量Hg(p)均减少,并且循环流化床的烟气总汞HgT值均低于相同燃烧工况的鼓泡流化床值,循环流化床的飞灰颗粒汞含量Hg(p)值均高于相同燃烧工况的鼓泡流化床的值;流化风速增加,循环流化床的烟气总汞HgT减少,飞灰颗粒汞含量Hg(p)增加,鼓泡流化床烟气总汞HgT增加,飞灰颗粒汞含量Hg(p)减少。     

循环流化床锅炉采用强化福建Ⅱ类无烟煤燃烧的措施

1　引言燃用福建Ⅱ类无烟煤的循环流化床锅炉要想得到高的燃烧效率 ,必须按照福建Ⅱ类无烟煤的特性进行设计 ,采取相应的强化福建Ⅱ类无烟煤燃烧的措施 ,才能达到目的。2　福建Ⅱ类无烟煤在流化床内燃烧特性煤的沸腾燃烧是个很复杂的过程 ,它大致可分为挥发份燃烧和焦炭燃烧两个阶段。福建Ⅱ类无烟煤含碳量高 ,挥发份极低 (Ｖｄａｆ<5 %) ,着火点高(90 0℃以上 ) ,它的燃烧主要是通过碳粒的燃烧。其进入流化床后 ,首先有个物理加热升温至着火点的过程。在该过程中 ,其挥发份析出燃烧 ,但其所产生的热量远远不够提供该升温过程所需热量 ,需从…     

基于数值模拟的链条锅炉煤层燃烧分区特性分析

链条锅炉大颗粒煤的层燃过程与煤粉燃烧差异很大,为了对燃煤链条锅炉煤层燃烧特性和机理进行深入分析,本文应用二维稳态层燃模型对链条锅炉燃烧过程进行了模拟计算,并与实验结果进行了比较。对比发现模拟计算值与实验值符合较好,说明模型能准确反映床层的燃烧特性。同时对不同煤种的水分析出线、挥发分析出线、焦炭氧化区、焦炭气化区和灰渣区进行分析对比,发现不同煤种燃烧分区的差异性与煤质特性及燃烧工况等因素有关系。