H2／空气预混燃烧模拟计算和散热的研究

采用20步反应机理模拟了H2/空气在内径2 mm长20 mm的圆管内的预混燃烧.H2/空气预混火焰由壁面向中心传播,呈圆锥形.随着气流向后流动,燃烧区域截面温度曲线由"U"形变为"M"形,后又变为倒"U"形,分别对应壁面加热预混气体的过程,预混燃烧火焰由近壁面向中心传播的过程和燃烧后气体对外散热过程.微燃烧器对外散热量较大,约占总输入热的10%左右,其中燃烧段散热约占5%.辐射散热在壁面散热中占主导地位,占总散热的80%～90%,外壁低辐射系数的材料有利于减少散热和增加燃烧稳定性.对微燃烧而言,燃烧器壁厚增加使燃烧器散热增加,反而不利于降低燃烧器散热.燃烧器入口处壁温与壁面导热系数、壁厚不呈单调变化趋势.在导热系数为3～20 W/(m·K)、壁厚为1 mm左右时,燃烧器入口处壁温较高,有利于稳定燃烧.     

燃煤烟气环境下臭氧脱除苯的反应机理及动力学

在构建反应机理的基础上,通过敏感性分析及动力学计算,确定了效果的主要因素.结果表明,NO3生成量是影响苯脱除效果的关键因素;臭氧与苯反应并不是关键基元反应,对苯的脱除几乎没有影响;脱除率随温度的升高和臭氧加入量的增大而增加;苯初始体积分数越低,脱除率越高,氧量的变化不会对脱除效果产生影响;在典型锅炉排烟气氛下,以体积分数为0.1×10-6的苯为例,要有效地控制苯排放,O3/NO物质的量的比R≥1.6,停留时间以1 s为宜,温度以250 ℃为宜,苯脱除效率可达65%以上.     

钙基固硫过程中硫存在形态的转变

为了控制燃煤SO2的排放,研究了高温下钙基固硫过程中硫存在形态变化机理.采用定碳炉研究添加钙基前后硫析出特性,采用XRD实验检测燃烧不同阶段硫的存在形态,通过热力学平衡计算预测燃烧产物中不同含硫物相分布.原煤燃烧时硫主要以SO2形式在燃烧初期析出,添加钙基后,燃烧初期SO2析出浓度剧烈下降,硫析出曲线呈双峰状.添加钙基后,CaS在燃烧初期的大量生成以及在燃烧后期的氧化,是造成硫析出曲线变化的主要原因.热力学平衡计算表明:贫氧条件下原煤燃烧时,H2S、FeS、CaS、S2、COS为主要含硫物相,添加钙基后,贫氧工况下硫主要以CaS和H2S的形式存在,富氧环境下,硫主要以CaSO4、SO2、SO3形式存在.     

新型钡基高温燃烧固硫剂的研究与应用

引　言燃烧脱硫技术是在高温燃烧过程中将煤中的硫转化为硫酸盐或硫化物 ,因而其固硫率与硫酸盐或硫化物的热力学形成过程密切相关 .据文献报道 ,ＣａＳＯ3和ＣａＳＯ4 分别在 10 0 4℃[1] 和 1195～ 12 14℃[2 ] 就已开始分解 .纯ＣａＳＯ4 在 12 5 0℃高温下的分解率为 85 % .纯ＢａＳＯ4 的分解温度为 15 80℃[3] ,大大高于ＣａＳＯ4 ,显示较高的热稳定性 .根据元素周期表递变规律 ,位于第 6周期的Ｂａ较位Ｆｉｇ .1　Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｏｆｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｓｕｌｆｕｒｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ1—ｍａｉｎｆｒａｍｅｏｆｉｎ…     

高温燃烧两段脱硫技术的试验研究

针对链条炉内钙基添加剂燃烧脱硫率低的难题,研究了链条炉床温和烟气成分的动态变化,在研究添加剂粒径、添加量和添加方式对各种钙基添加剂脱硫率影响的基础上,提出了两段燃烧脱硫技术的解决方案,以实现煤层内和燃烧室间同时脱硫的目的,从时间和空间两个方面克服了 简单与入炉散煤预混或炉内直接喷钙脱硫方式的根本缺陷,使链条炉燃烧胶硫效率提高了70%～80%。图3表4参7     

多元优化动力配煤方案的研究

针对目前动力配煤技术局限于线性规则和一元优化的现状和缺点,提出了一套比较完整合理的动力配煤方案多元优化方法：首先采用非线性优化动力配煤数学模型,对配煤方案从安全性和环保性上进行初步优化;然后按照物美价廉的原则,根据本提出的混煤价格质量比评判指标对配方进行经济性评价,从而对几个重要的质量指标真正实现了多元优化,据此得到的满足安全性、经济性和环保性要求的最优化配方,甚至优于价格质量比最低的单煤。     

铝锂/镁合金与H_2O反应的热力学分析

根据吉布斯能最小原理,利用FactSage计算研究了Al-Li-H2O体系和Al-Mg-H2O反应体系的热力参数,研究了温度、合金组成和H2O量的影响。结果表明:Al-Li-H2O体系氧化反应可以自发进行,随着温度的升高反应放出的热量减少;合金组成中Al含量越高,生成的H2越少;随着Li含量增大,固态产物由Al2O3向LiAlO2、Li2O转变。Al-Mg-H2O体系氧化反应可以自发进行,随着温度的升高反应放出的热量减少;合金组成中Al含量越高生成的H2越多;随着Mg含量增大,最终固态产物由Al2O3向MgAl2O4、MgO转变。Al中添加Li或Mg因产物发生转变而对制氢反应有促进作用;H2O量增加有助于反应最终温度的降低,温差为1800~2000 K,对金属制氢的实施应用有指导意义。     

微型缩放喷管中氢气/空气预混燃烧实验研究

在最大内径2mm,喉部内径1mm的微型缩放喷管中进行氢气/空气的预混燃烧实验,获取稳燃范围、壁面温度、火焰起始位置等燃烧特性。缩放的喷管结构相比于等直径的圆直管和T形管拓展了稳燃范围,合适的当量比下,入口流速在3.4~41.4m/s的范围内火焰根部能稳定在缩放段燃烧。壁面温度和火焰位置受到流速和当量比的双重影响。壁面温度最大值出现在燃料稍有富余,当量比为1.4时。火焰起始位置随流量的增大向下游移动,随当量比的增大先向上游移动后向下游移动。通过选择合适的当量比和流速,能控制微喷管内的燃烧温度和位置,为微推进、微喷射等系统的设计和改进提供依据。     

利用煤焦油改善上湾煤成浆性的研究

上湾煤表面含氧基团较多,亲水性强,对成浆不利.利用煤焦油对上湾煤进行改性,即在上湾煤磨制过程中加入一定量的煤焦油,使得疏水的煤焦油对上湾煤表面富含亲水性基团的部分进行覆盖.通过接触角试验发现,经过改性的上湾煤表面疏水性显著提高,在一定浓度下表观黏度下降,最大成浆浓度达到62%以上.