燃煤污染控制技术

燃煤污染控制技术蔡宁生东南大学热能工程研究所一、引言我国以煤炭作为主要能源，这一状况将持续到下世纪。由于大量燃煤所造成的污染排放物，如二氧化碳（ＣＯ＿２）产生温室效应，氧化硫物（ＳＯ＿ｘ）导致酸雨的形成，氧化氮物（ＮＯ＿ｘ）对电离层的破坏以及粉尘的漂...     

煤热解动力学的单一反应模型和分布活化能模型比较

利用程序升温热重技术研究了宝日希勒褐煤和包头烟煤热解的失重过程,比较分析了单一反应模型和DAEM对其动力学分析的适应性。单一反应模型仅需一条失重曲线就可以获得动力学参数,但一般需要对失重曲线进行分段处理,且只能得到某一温度范围内活化能的平均值。Miura积分法可以在DAEM的应用中不需事先假设活化能分布的形式和频率因子为定值,由至少3条不同升温速率下的失重曲线直接得到煤热解的活化能分布和频率因子的值。Miura积分法的结果表明,宝日希勒褐煤和包头烟煤热解的活化能随着失重率的升高而增大,活化能分布于250～400kJ/mol的区间。频率因子先随活化能的升高而增大,而当活化能大于300kJ/mol时,频率因子趋于水平。DAEM能描述非等温热解自低温到高温的全过程,对煤种和升温速率变化有宽广的适应性。     

直接碳燃料电池技术研究进展分析

直接碳燃料电池(Direct Carbon Fuel Cell,DCFC)能够直接将固体碳燃料中的化学能高效、清洁地转化为电能,对煤炭的合理利用、污染物控制以及CO2减排具有重要意义。目前已开发出以熔融碳酸盐、熔融氢氧化物和固体氧化物作为电解质的多种DCFC,但与其它燃料电池技术相比,研究尚处于起步阶段。本文综述了DCFC技术的发展历程及研发现状,对现有DCFC加以分类,分析比较了其各自工作机理、性能特点以及在CO2减排方面的特性。在总结各类DCFC所面临的技术难题基础上,展望了直接碳燃料电池技术今后可能的发展方向。     

PFBC_CC燃气轮机系统动态特性实时混合仿真研究

对用两台数字计算机和一台模拟计算机构成的数模实时混合仿真与控制研究系统作了介绍,讨论了其实现原理和接口软件的流程结构,并利用所建立的实时混合仿真系统对燃煤增压流化床燃气蒸汽联合循环（ＰＦＢＣ－ＣＣ）燃气轮机系统动态特性作出仿真研究,表明系统使用方例,实时性好。     

高温CO2吸附/吸收剂的研究进展

化石燃料火电厂是CO2主要排放源,直接脱除高温烟气中的CO2可以减少系统的能量损失,CO2高温吸附剂和吸收剂的开发研究得到重视。本文主要对高温CO2吸附剂中的碳基吸附剂、沸石、类水滑石化合物及高温CO2吸收剂中的锂基吸收剂和钙基吸收剂等进行分析比较：经过化学改性的类水滑石化合物在140℃以上具有高温吸附剂中最高的CO2吸附能力,钙基吸收剂中的PCC（沉淀碳酸钙）和CaO／CB12Al14O33在600℃或更高温度下具有较高的吸收能力和循环反应活性。针对上述高温吸附,吸收剂目前存在的问题,提出以研究高温吸附／吸收机理,提高循环吸附／吸收CO2能力和改进其制备工艺作为今后研究的重点。     

钙基CO2吸收剂循环反应特性的试验与模拟

合成了3种不同质量配比的钙基CO2吸收剂CaO/ Ca12Al14O33,并对CaO/Ca12Al14O33、石灰石、白云石的循环煅烧/碳酸化特性进行试验研究,以考察吸收剂的转化率随循环反应次数的变化规律。试验结果表明,3种吸收剂反应活性均随循环反应次数的增加而降低;在850 ℃煅烧温度下,CaO/Ca12Al14O33(75%/25%)吸收剂在第10次循环后其循环转化率保持在51.7%左右;在900 ℃煅烧温度下,吸收剂活性下降较快,CaO/Ca12Al14O33的反应活性高于石灰石和白云石,且当CaO和Ca12Al14O33的质量比为75%/25%时最优。建立了吸收剂的循环转化率模型以及循环碳酸化过程动力学模型,为反应器的设计提供理论依据。     

TEPA/Q-10固态胺的脱碳性能

引言近年来随着全球变暖和气候变化,温室气体CO2的排放和控制日益受到人们的关注,CO2的捕集和封存(carbon capture and storage,CCS)技术是减排CO2的一种有效手段,其中CO2的捕集成本约占CCS总成本的75%[1-2]。来自化石燃料燃烧发电排放的CO2约占世界CO2总排放量的     

火电厂热力系统实时热力计算方法研究

回热系统是火电厂热力系统的重要组成部分,也是进行热力计算的重点。文章在建立了热力系统加热器的通用性数学模型的基础上,用循环函数法对整个回热系统进行热力计算,将循环函数法进行了改进,并应用到实时热力计算中,应用实例表明此种方法概念明确,结果准确,容易在帝时计算中实现等特点。     

加入CH4促进选择性非催化还原的CFD模拟研究

在实验研究和机理分析基础上利用计算流体动力学(computational fluid dynamics,CFD)软件Fluent,结合简化的反应机理模型,对沉降炉脱除NOx实验过程进行了模拟研究。模拟结果表明,在较低反应温度(1 073 K)下,喷入的氨基还原剂基本不与烟气中的NOx反应,形成较高的氨泄漏;而在较高的反应温度(1 373 K)下,喷入的氨基还原剂部分被烟气中的氧气氧化为NOx,导致NOx脱除效率较低。加入微量CH4能够促进较低温度下的选择性非催化还原(selective non-catalytic reduction,SNCR)反应,并减少氨泄露。在较高温度下SNCR反应速率加快,仍有部分NH3被氧化为NOx,但总体NOx脱除效率有所提高。模拟结果与实验结果的对比分析表明,采用简化的反应模型和CFD结合可以对常规SNCR反应和加入CH4的脱除NOx反应过程进行较为准确的模拟。     

煤粉燃烧H_2S预测模型在对冲燃烧锅炉的CFD应用

新的煤粉燃烧H_2S预测模型包括基于实验的硫释放子模型与参数优化后的气相硫组分总包反应机理。通过编写用户自定义函数将新模型在Fluent平台上予以实现,并通过一维炉中的煤粉燃烧实验进行了对比验证。在此基础上,新的H_2S预测模型被成功应用于1000 MW超超临界对冲火焰锅炉的CFD数值计算中。计算结果表明,新的模型可以非常合理的计算出旋流燃烧器区域及炉膛前后墙、侧墙区域的H_2S浓度分布。这表明新的H_2S预测模型可为旨在减缓高温腐蚀的锅炉运行优化与设计优化提供有力的理论指导。