典型煤炭燃料在民用解耦炉中的燃烧实验研究

实验对比研究了烟煤块状半焦及烟煤型煤等煤炭燃料在民用解耦炉中燃烧时的污染物排放特性和炊事能力,并基于解耦测试炉对烟煤型煤的特征尺寸进行优化,验证了解耦炉具对不同种类民用煤炭燃料的适应性。结果表明,民用解耦燃煤炉具特有的结构特征和通风方式有利于NOx和CO的同时减排。若在解耦炉中燃烧烟煤洁净型煤,可进一步实现对SO2和颗粒物(PM)的有效控制。型煤尺寸对炉具污染物排放影响显著,尺寸优化后的烟煤洁净型煤在解耦炉中稳定燃烧时NO, SO2, CO和PM的平均排放浓度按基准氧含量9vol%折算后,分别低于190, 300, 380和30 mg/m3,炊事功率可达1.65 kW。     

新型洁净型煤的工业燃烧及对大气环境质量的影响

在型煤工业生产线上生产了２００ｔ新型洁净工业型煤，并在工业链条炉上进行了原煤和型煤的对比燃烧试验。结果表明：燃烧新型洁净型煤较燃烧原煤可以降低ＳＯ２和ＴＳＰ的排放，提高锅炉热效率，同时对排放的可吸入尘的分析可吉，燃烧型煤可降低烟尘中有机碳和无机碳的排放量，改善大气环境质量。     

民用解耦燃煤炉中的NO_x和CO同时减排

典型民用解耦燃煤炉具有底部连通的两个分别被称为热解室和燃烧室的并列炉膛,煤炭从热解室上部加入,空气通过热解室底部的倾斜炉排引入。结合煤炭燃烧过程中的氮转移路线与解耦炉中的气体循环流动特征,定性分析了民用解耦燃煤炉中的NO_x和CO同时减排机理,并在此基础上对配风和煤种等因素对NO和CO排放的影响进行了定量实验研究。结果表明,民用解耦燃煤炉特有的结构特征和通风方式有利于NO_x和CO的同时减排,解耦炉具与洁净型煤匹配可显著降低综合污染物排放。     

洁净民用型煤燃烧特性及污染物的排放

选择典型晋城无烟煤和榆林半焦为原料,通过热重法研究原料在不同掺混比下的燃烧特性,制得洁净民用型煤并进行性能评价,得到型煤的燃烧特性及污染物排放规律.结果表明:随着半焦添加比例(质量分数)的增加,型煤抗压强度逐渐下降,热稳定性基本没有变化;随着半焦的加入,型煤的残炭率下降,排放出的NO_x降低;半焦型煤NO_x排放比无烟煤型煤NOx排放减少65.6%,但CO排放为无烟煤型煤CO排放的2倍;当半焦含量为60%时,型煤燃烧时间最长.     

煤基清洁燃料替代民用散烧原煤的研究进展

综述了民用型煤、民用兰炭、民用洁净焦炭3种煤基清洁燃料的燃烧特性和污染物排放的现状,比较了3种清洁燃料代替散烧原煤的优劣势。同时指出用洁净焦炭代替民用散烧原煤是可行的。     

中国民用煤洁净化利用现状及展望

概括论述了我国民用煤的来源和现状,分析了民用煤不同煤种和形态的特点,讨论了不同燃烧方式的原理及污染排放情况;根据研究现状重点分析了关于民用煤的洁净化利用方法,针对民用煤的燃前加工、燃烧技术和燃后处理三方面论述,做到从源头治理,提高过程效率,有效处理烟气污染,提出了我国民用煤洁净化利用的建议和思路:研究型煤固硫机理和影响因素,开发高固硫率型煤,研制成本低、机械性能好、适用性强的生物质型煤,推广型煤替代散煤;开发高效、洁净、低成本民用灶具,提高民用煤热效率,实现洁净燃烧;实现燃煤烟气处理系统的民用化。     

300MW四角切圆贫煤锅炉三次风布置对NOx排放的影响

低氮燃烧改造是燃煤电厂降低氮氧化物排放最主要的策略之一。空气分级燃烧技术因其技术成熟、成本低廉等优势在燃用烟煤的锅炉中得到广泛应用。然而,随着煤/风比的进一步增加,NO_x降幅减小,未燃尽碳含量显著变大。与燃用烟煤的锅炉相比,燃用低挥发分煤种锅炉的低氮改造工作更加困难和复杂。四角切圆贫煤锅炉的三次风会影响风煤混合、燃烧气氛和温度,这些都会对煤粉燃烧过程和NO_x生成产生显著影响,若仅采用空气分级技术,并不能满足NO_x排放标准。因此,在低氮燃烧改造方案设计过程中,需寻求最佳的三次风布置方案以实现低氮高效燃烧。将一台300 MW四角切圆贫煤燃烧锅炉作为研究对象,采取CFD数值模拟方法,考察了三次风布置方式对锅炉燃烧特性的影响。结果表明:当三次风布置在燃烧区下部时,下层一次风和三次风中的煤粉迅速着火燃烧,温度攀升,火焰中心上移; NO_x还原区变长,此时炉膛出口NO_x浓度最低,为405 mg/Nm~3;三次风的下移导致炉膛主燃区中上部氧量较少,煤粉不充分燃烧,燃尽率降低。当三次风布置在主燃区中部时,由于三次风风温较低,导致炉膛燃烧温度下降,一定程度上抑制了热力型NO_x的生成,炉膛出口NO_x排放量减少;三次风的喷入增加了主燃区过量空气系数,有利于煤粉的充分燃烧,燃尽率提高。当三次风布置在主燃区上部时,随着三次风位置的升高,三次风煤粉整体燃烧燃尽区域上移,折焰角附近温度依次升高;三次风位置的上移增加了NO_x还原区的长度,三次风喷口位置越高,炉膛出口NO_x浓度越低;三次风上移导致三次风煤粉在炉膛的停留时间变短,造成燃烧不充分,飞灰含碳量增加,燃尽率降低。此外,对改造后飞灰及大渣含碳量,炉膛出口烟温和NO_x浓度等参数进行现场测量,NO_x排放浓度模拟值和测量值分别为445和448 mg/Nm~3,飞灰含碳量分别为1. 92%和1. 48%,数值模拟结果与现场测量结果吻合较好。     

SCR减少NO_x排放技术进展

水泥熟料煅烧过程中,通常是控制燃料燃烧时的物理参数,减少NO_x的排放,具体方法为低NO_x燃烧器、生料中加入矿化剂、降低熟料煅烧温度及控制氧含量的分级燃烧等。此外,还使用选择性无催化剂还原技术(SNCR)等,上述技术须保持稳定的温度及氧含量。短期内能将NO_x排放值降得很低。熟料煅烧过程中,很难做到稳定的温度、氧含量等工况,因而很难保持稳定的NO_x减排效率。为满足水泥工业焚烧工业代用燃料NO_x排放要求,工业化国家开展了SCR装置的试验,目前已完成300~400℃高粉尘、低粉尘SCR装置的工业实践,现正开展低温低粉尘SCR试验,这个动向值得重视。     

晋城无烟末煤在民用洁净型煤市场的竞争力分析

从洁净型煤的原料煤出发,分析了晋城无烟末煤的煤质、供应稳定性、运距及用户反映情况等;利用晋城无烟末煤制备的洁净型煤燃烧性能、排放性能均满足环保要求,机械性能也适合长距离运输,是当前洁净煤市场中最适合大面积推广的燃料,也是京津冀和山东等地政府的主推品种;认为晋城无烟末煤是制备洁净型煤的优质原料。     

民用散煤污染治理(Ⅰ)不同炉具燃烧特性的对比试验研究

为了提高市面上炉具的燃烧效率,降低民用煤散烧污染物排放,获取市面上不同燃烧方式民用炉具的燃烧特性,考察了兖矿集团研制的高效改性烟煤型煤在兖矿蓝天解耦燃烧炉具和市面上6种典型的民用炉具中的燃烧特性,包括上火速度、火力强度、烟气温度、热负荷、CO排放浓度等。根据燃烧方式可将炉具分为3类,分别是正烧类炉具、反烧类炉具及解耦燃烧炉具。结果表明,正烧类炉具具有较高的上火速度及火力强度,分别达到8℃/min和2 kW以上,但使用过程中烟囱有大量黑烟冒出,烟气污染物排放浓度高,并且排烟温度较高,平均达到300℃左右,导致炉具热效率低,热负荷难以控制,需频繁加煤,导致炉具燃烧和污染物排放具有极强的周期性;反烧类炉具因其多回程的炉膛结构原因,大部分不具备炊事功能,炉具使用过程基本无烟,减少了PM_(2.5)以及有机挥发分气体的排放,运行过程较为稳定,但由于其贯穿炉膛的送风及燃烧方式,导致料层容易烧穿,冒出大量黑烟。解耦炉具的上火速度与火力强度分别可达到6℃/min及2 kW以上,具有较好的炊事能力,使用过程无烟,且平均烟气温度不超过250℃,热效率高,热负荷易于调节,加煤周期较长,燃烧、供热稳定。同时,解耦炉具通过合理的一、二次风配比,使型煤充分燃烧,CO排放浓度低于普通正烧及反烧类炉具。通过"煤炉匹配"在实现烟煤无烟化燃烧的同时,达到上火快,火力强,好使用的目的。