数字全息在线测量煤粉粒度分布

煤粉粒度是燃煤电厂的重要指标,在线测量煤粉粒度能够即时指导锅炉优化运行,对节能减排具有重要意义。搭建了一套模拟一次风粉管道的煤粉粒径在线测量的装置,解决了传统取样方法堵塞和测量实时性差的问题,并设计实验研究数字全息在线测量煤粉粒度的可行性和可靠性。实验结果表明,数字全息在线测量煤粉粒度分布曲线与激光粒度仪的测量曲线趋势一致,平均粒径相对误差为5.6%,表征粒度分布的关键参数d₅₀和d₉₀的相对误差均低于2%,满足工业应用的需求。数字全息技术对稀释前后不同浓度的煤粉粒径关键参数的测量相对误差均低于7%,稀释前后的煤粉粒度的数量分布和体积曲线的趋势一致,验证了数字全息技术在线测量煤粉粒度分布的可靠性,为整体测量装置的开发奠定了基础。     

1000MW燃煤锅炉富氧燃烧改造及NO_x排放的数值模拟

针对燃煤锅炉富氧燃烧改造的可行性以及NOx排放的问题,提出基于CFD数值模拟方法,开展1 000MW双切圆式燃煤电站锅炉的富氧燃烧改造及其NOx排放的数值模拟研究.结果表明,当氧气体积分数为30%的富氧燃烧条件下模拟的炉膛温度分布、换热结果与改造前空气燃烧时相当.绝热火焰温度一致可以作为改造时氧浓度选择的依据.改造后燃料NOx、热力NOx的生成量均显著降低,总NOx生成量可达改造前的47.3%.大量二氧化碳的存在促进还原区煤焦气化反应和燃料氮的析出,削弱了NOx前驱物的氧化,促进NO还原,从而减少NOx生成量.增大燃烬风风率可降低NOx排放.再循环烟气中的NO的还原使NOx净生成量降低44.6%~71.8%.     

气固两相流中一种抗磨新方法的数值验证

The present paper intends to introduce a new method for reducing bends erosion from particles impacts:the ribbed bend erosion protection method. Ribs are evenly fixed in the range of 20°-80° on the inner-wall of inside 90° bend and the bend (including ribs) is made of medium carbon steel. Three-dimensional numerical work is performed and the result shows satisfactory agreement with the experimental measurement. Numerical simulation studies the characteristics of axial gas flow along the bend and secondary flow at cross section. Detailed analyses involving the impact velocity and incidence angle of particle- metal (either particle-rib or particle-duct) impact unveil the mechanism of the anti- erosion effect. As a result, predications achieve that the average erosion rate of the ribbed bends is only a third of the bare bend under test conditions and rectangle ribs possess higher anti-erosion effect than square ribs, while the wear distribution pattern remains unchanged after adding ribs onto the bend. All results confirm that the ribbed bend erosion protection method is a simple and effective method for reducing bends erosion from particles impacts.     

钙基吸收剂微观结构特性及其反应性能

在小型流化床反应器中对5种钙基吸收剂的脱硫反应性能进行了实验研究,并利用扫描电镜和压汞分析等方法对吸收剂反应前后的微观结构进行了分析.结果发现石灰石吸收剂的比表面积大约是贝壳颗粒的4～5倍,但平均孔径却呈现出相反的趋势,石灰石吸收剂的最佳脱硫温度为900 ℃左右,而贝壳吸收剂最终转化率随着温度的升高而增大,在950 ℃下表现出了较好的硫化性能.研究发现吸收剂的孔结构参数是影响脱硫反应性能的主要因素.     

我国煤中氯含量分布特性的试验研究

在比较了煤中氯含量的测定方法后,确定了采用国标里煤中氯的测定方法之一——艾士卡混合剂熔样一硫氰酸钾滴定法测定煤中的氯含量．测定了41种我国煤中的氯含量,分析了煤中氯含量与有机物和无机物之间的关系．     

声波团聚中尾流效应的理论研究

声波团聚是一项非常有潜力的颗粒物排放控制技术,最近的实验表明声波尾流效应是其中的重要机理。研究建立了Oseen条件下声波团聚中的尾流效应理论模型,并采用数值方法进行求解。研究了颗粒夹角、粒径和频率对声波尾流效应下的聚合速度的影响。计算结果表明,颗粒与声场的夹角对聚合速度影响很大,存在吸引和排斥两个区域。当夹角为0°~50°时,颗粒间存在强吸引作用,颗粒与声场平行时,聚合速度达到最大值;当夹角为50°～90°时,颗粒间表现为弱排斥作用,颗粒与声场垂直时,排斥速度最大。聚合速度随频率的增大而增加,但当频率超过某一临界值时,聚合速度基本保持不变;颗粒粒径越大,该临界频率越低。随着颗粒粒径的增大,聚合速度基本呈线性增加。     

臭氧氧化结合硫代硫酸钠溶液喷淋同时脱硫脱硝

采用臭氧氧化结合湿法喷淋硫代硫酸钠溶液的方法开展模拟烟气同时脱硫脱硝实验研究。结果表明,采用臭氧氧化结合Na₂S₂O₃-NaOH溶液湿法喷淋可以实现NO_x和SO₂协同脱除:在O₃/NO摩尔比为1.1～1.2时,溶液中Na₂S₂O₃浓度的增加会提高系统的NO_x脱除效率,烟气中SO₂的存在会促进NO_x的脱除,当SO₂浓度为1030 mg·m^-3、2.0%Na₂S₂O₃溶液作为喷淋液时可实现较高的SO₂脱除效率,同时NO_x脱除效率可达70%以上;喷淋液pH在2.5～9范围内变化时提高浆液pH有利于NO_x的脱除,当pH 9时脱硝效率可达75%。180 min连续同时脱硫脱硝实验结果表明,硫代硫酸钠可有效促进NO_x的脱除,并实现SO₂较高的脱除效率,同时可实现系统同时脱硫脱硝连续稳定运行,喷淋吸收后烟气中NO_x的主要转化产物为NO₂^-, 该方法作为一种有效的同时脱硫脱硝技术,具有一定的工业应用推广前景。     

基于支持向量机与高斯分布估计的低NOx排放

燃烧优化的核心在于建立有效而快速的建模工具及寻优算法,以便于在线应用。为了研究新方法的适用性以及克服常用算法的缺点,本文利用支持向量回归建立了大型四角切圆燃烧电站锅炉NO_x排放特性模型。利用大量的热态实炉试验NO_x排放数据对模型进行了训练和验证。结果表明,支持向量回归模型能获得较神经网络模型更加准确的预测结果,相对于神经网络,支持向量回归能更好处理大样本量数据的非线性问题。随后,采用一种基于高斯概率密度 (GPDD)的分布估计优化算法对NO_x排放模型进行了寻优。研究发现,与遗传算法相比,GPDD具有更好的寻优能力与更快的收敛速度。结合支持向量回归与高斯概率密度分布(GPDD)算法能有效降低燃煤锅炉NO_x排放量,不到1 min的优化时间便于在线应用。研究结论可为该算法在实际电厂中推广应用提供参考依据。     

电子探针分析炉内沾污结渣动态过程

在0.25 MW试验炉内壁选取两块代表性的渣样,分别代表沾污和结渣,借助电子探针分析沿渣样剖面厚度方向不同位置各矿物元素的动态分布,结果表明,Fe、Na和S的富集是形成结渣初始层的重要原因,而Na、Si、Al和S的富集则是沾污初始层的最大特点,Fe、Ca对结渣的贡献比对沾污的贡献大;单个样品中Si和Al具有相同的分布规律.     

用煤粉来再燃脱硝中金属氧化物催化作用的实验研究

通过对煤粉进行酸洗脱矿重新负载,并在一维沉降炉上对K2O,Na2O,CaO,Fe2O3金属氧化物的负载煤粉进行再燃试验研究,最后对试验结果进行了分析和探讨.研究结果表明金属氧化物对用煤粉来再燃脱硝效果有重要影响.煤灰中金属氧化物含量越高,煤粉再燃脱硝效果越好.负载等质量金属氧化物的煤粉用来再燃脱硝的效果依次为:Na2O～Fe2O3＞K2O＞CaO;其中Na2O和CaO与再燃区气氛相关性较弱,而K2O与Fe2O3则随还原性气氛的增强,效果有显著提高,CaO负载过量后,反而有不利影响.研究成果可为今后选择有效的再燃用的煤粉添加剂奠定一定的理论基础.