燃煤脱硫技术的研究进展

全面介绍了国内外燃煤脱硫研究的进展 ,包括较新的煤炭微生物催化脱硫、微生物烟气脱硫、等离子烟气脱硫技术等工作原理及其最新的研究进展 ,最后指出同时高效脱硫脱硝是今后发展的趋势。     

O2氧化含氮焦炭释放CO和NO的量子化学研究

选用简化的含氮焦炭模型,在分子水平上对O₂氧化含氮焦炭释放出CO和NO的异相反应机理进行研究。采用B3LYP/6-31G(d)密度泛函理论方法优化了反应路径上的反应物、产物、中间体和过渡态的几何构型,得到各结构的相对能量,进而得到整个反应的势能面。研究表明,O₂氧化含氮焦炭的第1步为在焦炭表面的吸附,吸附反应释放出414.5 kJ/mol的热量。CO和NO从O₂吸附产物中释放所需克服的最大能垒分别为397.4 kJ/mol和197.0 kJ/mol。CO从O₂吸附产物释放后生成的产物可经吸热反应释放出NO、经放热反应转化为五元含氮杂环或六元含氮杂环。NO从O₂吸附产物释放后生成的产物可经吸热反应进一步释放出CO、转化为五元环酮结构或六元环吡喃结构。     

神华煤液化残渣的热解特性

在TGA/SDTA851热重分析仪上,以N_2为载气,在气体流速为20 mL/min,升温速率分别为20℃/min、40℃/min、60℃/min和80℃/min,终温1100℃的条件下,进行了煤液化残渣的热解特性研究实验,得到了不同升温速率下神华煤液化残渣热解的TG和DTG曲线,表明神华煤液化残渣的热解是分两步进行的．在低温段主要是神华煤液化残渣中挥发性的气体溢出引起热解失重,在低温度段180～450℃,挥发分迅速释放；高温段则主要是一些高分子有机质的热解过程．此外,研究了粒径对热解特性的影响．研究发现,随着粒径的增加,残渣的最大挥发分释放速率逐渐减小,而最大挥发分释放速率对应的温度逐渐增加．利用Freeman-Carroll法得到煤液化残渣的动力学参数,为煤液化残渣的有效和经济利用提供理论依据．     

锅炉各受热面吹灰作用的对比研究

为优化运行性能，通过清洁因子变化对锅炉主要运行参数影响的性能计算，得到了锅炉不同部位受热面的吹灰作用种类和大小，可作为现场指导吹灰优化运行的依据。不同部位受热面的吹灰作用因受热面位置、受热面种类和大小的不同而异，其重要性也不同。位于烟气流程起始点和蒸汽流程终点的受热面是吹灰优化运行的重点。图13表3参3     

流化床煤燃烧氟析出与控制的试验研究

分析了流化床煤燃烧氟析出特性，并进行了流化床石灰石燃烧固氟试验．考察了床温和石灰石的添加量和粒度对固氟效果的影响．结果表明，流化床煤燃烧氟化物排放率在53％～78％，明显低于煤粉炉煤燃烧氟化物排放强度．流化床燃烧时，石灰石的固氟效果明显，床温对固氟效果的影响不大，石灰石的添加量和粒度对固氟效果有显著的影响．试验采用0．2-1．0mm粒度的石灰石固氟效果最佳，在添加量Ca／F比为60—70的条件下，脱氟率达到66．7％～70．0％．在燃煤过程添加石灰石具有固氟固硫的双重作用．     

微波脱水改性对我国典型褐煤热解特性的影响

选取了我国主要褐煤产区不同变质程度的3种典型褐煤用微波进行了脱水改性处理,采用热重–红外联用仪着重研究了改性前后褐煤热解特性的变化。结果表明,经过微波处理后,褐煤中的水分大幅度下降,固定碳和热值上升,颗粒断裂和收缩,褐煤煤阶上升。改性褐煤热稳定性增强,热解曲线向高温区和烟煤方向移动,热解开始温度、失重峰温和结束温度升高,最大和平均失重速率及最终失重量降低,热解综合特征参数下降,活化能上升,热解活性变差。热解产物中的CO2、CO和甲酸等小分子活性物质在改性后的析出量减少,CH4和稳定的芳香类物质对二甲苯、苯酚的析出量增加,表明褐煤在改性后不稳定的结构发生分解和转变,稳定相组分增加。     

贵州无烟煤的燃烧动力学特性和NOx生成机制试验研究

贵州无烟煤挥发分含量低、灰分大、灰融点低,是一种难利用的煤种。在热天平试验台上研究贵州无烟煤的燃烧动力学特性,并利用固定床反应器试验台研究贵州无烟煤的NOx生成机制。研究发现,该无烟煤是属于难着火、难稳燃、需要长时间才能燃尽的煤种;氧量的增加使贵州无烟煤NOx生成量增加,对焦碳燃烧阶段的NOx生成影响大;在1000～1 200℃之间,温度的升高使NOx生成量降低,尤其是焦碳燃烧阶段的NOx生成量大幅降低;粒径的减小使挥发分燃烧阶段的NOx生成量上升,而对焦碳燃烧阶段的NOx生成影响小,当粒径小于68μm时,该无烟煤的NOx生成量显著升高。     

尿素催化水解特性实验研究

在一石英管式炉上进行了尿素掺杂不同金属氧化物热解制取氨气的实验研究,比较了不同氧化物作为床料催化尿素水解制取氨气的性能。实验结果表明：纯尿素的分解不受水汽的影响,产氨率在50％左右,氨气主要生成在133～230℃区间;在水汽存在的情况下,金属氧化物的添加能大大促进尿素的分解和产氨率,氨气主要生成在133～300℃区间,产氨率可达100％。在150-400℃下对不同金属氧化物对HNCO水解的催化活性进行了实验,催化活性如下：TiO2〉γ-Al2O3〉沸石分子筛〉SiO2。催化条件下HNCO水解反应的活化能很低,水解反应主要受传质作用的影响。流化态金属氧化物催化水解实验结果表明,γ-Al2O3具有较高的催化活性和优良的稳定性、耐磨性,更适合当作床料进行流化态催化尿素水解。     

水煤浆空气分级燃烧及NOx排放特性试验研究

在0.5 MW水煤浆燃烧试验台上进行水煤浆空气分级燃烧试验研究,研究空气分级配风比例、分级风送入方式对水煤浆燃烧NOx排放量的影响规律,分析空气分级燃烧对烟气中其他成分、结渣等的影响.通过燃尽风比例和投入位置的调整,当燃尽风比例为18%时,NOx的排放量降低到212mg/m3(折算到φ(O2)=6%),进一步提高燃尽风比例会造成主燃区燃烧不稳定.采用空气分级燃烧技术后,能够降低水煤浆燃烧NOx排放量,对水煤浆燃烧燃尽效果没有产生不利影响,没有造成结渣的问题.