大型切向燃烧锅炉上炉膛屏区两相流场近流线数值模拟

本文采用近流线的数值模拟方法，在较好地解决了四角切圆炉内流场计算中的伪扩散问题的基础上，对炉膛以及屏式受热面区域复杂结构、复杂两相流场进行了数值模拟。结果表明，在受到燃烧器喷入气流旋转流动的影响下，由于屏式受热面的阻挡和整流作用，使上炉膛两侧气粒两相流呈现不同的流动形式，且左右两侧颗粒流动特性出现不对称且不均匀的分布，导致了上炉膛分隔屏区域以及水平烟道两侧烟温偏差的气粒两相特性分布。     

稠密气固两相流中颗粒密集效应的研究与应用

从颗粒的全受力分析、气固两相流系统能量的趋于稳定法则及直接从当量直径折算这3种方法着手，经理论推导，得到了稠密气固两相流中颗粒密集效应的定量表达式，并采用得到的3种计算模型，研究了一典型的两相流场中颗粒密集效应的大小，研究结果表明，该模型是合理的，能定量揭示颗粒密集效应的大小。     

不同STOKES数和初始条件对炉内固体颗粒弥散的影响

采用Eulerian-Langian随机轨道模型方法，对四角切圆炉膛内不同Stokes数的固体颗粒运动进行了分析。通过对比3种粒径颗粒在燃烧器区、炉膛出口等处颗粒速度、体积分数等，显示出由于惯性、跟随性和湍流扩散能力的差异，在炉内的弥散运动也存在不同特点。文中讨论了颗粒运动特性及差异与结渣和烟温偏差等的关系。另外，通过分析起始于不同一次风口的颗粒轨道，发现由于期烧器区气流变化剧烈，致使不同颗粒在炉膛内飞行距离和停留时间明显不同。模拟结果与3D—PDA测量的颗粒速度进行对比，结果较为吻合。     

CaO颗粒烟气脱硫反应最佳反应温度的实验研究

CaO颗粒的烟气脱硫反应受到烟气成份、温度和CaO颗粒自身特性的综合影响。通过实验研究和对前人工作的总结,证明了CaO颗粒在烟气脱硫循环流化床中的最佳反应温度为800℃。在此温度下,基本上避免烟气中NO和CO2等成份对脱硫反应的竞争反应;基本上回避了CaO等晶体的再结晶过程引起的脱硫反应速率的降低;使脱硫反应产物的主要成份变成CaSO4。CaSO4的热解温度比较高,脱硫产物的稳定性较好,不会对大气造成二次污染。     

燃煤固体产物中元素分布特征

利用中子活化分析,原子发射光谱等元素分析方法研究我国典型低钙和高钙然煤固体产物中的元素分布。结果表明：亲硫元素与有机结合态元素（As,Se,Sb,Ni)从底灰－飞灰－结渣－沾污的含量依次增高,而稀土元素和放射性元素（U,Th)则与之相反。在燃煤飞灰中,铁质颗粒中多数微量元素的含量高于钙质和硅铝质颗粒,煤中伴生元素在燃烧产物中的分布特征与元素本身的化学性质和赋存状态有关。     

SO_2对碳捕集过程影响的实验研究

采用新型混合有机胺CO2吸收剂,在捕集CO2中试实验台上进行长期稳定运行实验,研究SO2对碳捕集过程的影响。实验结果表明,SO2、胺吸收剂的氧化和热降解导致CO2脱除效率随着循环反应时间的增加而逐步降低,其中SO2是主要影响因素。在O2存在的条件下,SO2浓度越高,CO2脱除效率下降越快。随着SO2不断地被胺吸收剂吸收,一方面促进了热稳定性盐的生成,另一方面使吸收剂溶液的pH值逐步降低,最终使得CO2脱除效率越来越低。与此同时,越来越多的SO42-和SO32-占据了胺吸收剂的反应位,使其与CO2的吸收反应形成竞争关系,致使CO2负载量逐步降低,以至于影响到吸收解吸过程的稳定性。采用有效的方法适时的清除SO2导致的热稳定性盐,有利于碳捕集系统吸收解吸性能的提高。     

燃煤飞灰的显微颗粒类型与显微结构特征

利用光学显微镜和扫描电子显微镜对不同燃煤煤种和锅炉类型电厂飞灰进行观察研究,建立了燃煤飞灰微颗粒的系统分类方案,并揭示出各类颗粒的显微结构特征,首先根据物质成分将飞灰分出硅铝质,铁质,钙质和炭粒4个组,然后根据微观形貌和内部结构分出16种显微颗粒类型。研究发现空心微珠和子母珠是飞灰中普遍存在的显微颗粒类型,不仅广泛分布于不同粒级的硅铝质颗粒中,而且常见于钙质和铁质颗粒中,发现并命名了多孔微珠这一新的显微颗粒类型;在多种颗粒中广泛分布的次级细小灰球的发现,为飞灰显微结构的成因研究提供了科学依据。     

循环流化床烟气脱硫技术实验研究

提出一种干式烟气脱硫技术方案,并在４００￣８００℃的温度下进行了实验研究。为了提高脱硫效率和脱硫剂的利用率,还对在床内循环的脱硫剂进行了蒸汽处理。研究了烟气温度、Ｃａ／Ｓ、床内气流速度、床内固体物料浓度等参数对脱硫效率的影响,以及各参数之间的关系。研究发现温度对脱硫效率有明显的影响,近６００℃时最高。增加Ｃａ／Ｓ可以大幅度提高脱硫效率。此外,适当降低床内气体流速使床内的总物料量增加,可以提高脱硫效率。研究表明,蒸汽处理对脱硫效率的提高有明显效果,在本实验条件下,处理后的脱硫效率提高４２．１％。     

炉内流场中复杂结构喷嘴射流的近流线数值模拟

采用独立开发的近流线数值模拟方法,对大型四角切圆炉膛中具有复杂结构喷嘴射流的炉内流场进行了数值模拟,同时与三维热线风速仪的测量结果相对照,证明了该数值模拟方法较好地解决了在计算区域由于合速度方向与网格线方向之间有较大夹角而产生的伪扩散问题,并详细地模拟了复杂的燃烧器喷嘴结构和炉膛的大切角结构,准确地反映了复杂的燃烧器喷嘴射流和实际炉内燃烧区域的流场特征,较好的实现了近流线的数值计算。     

中温条件下氧化铁对氧化钙脱硫的活化作用

运用热重分析仪对石灰与氧化铁混合物的固硫效果进行了分析.发现氧化铁在200～700 ℃和二氧化硫不发生反应.石灰的固硫效果随温度的提高而有所改善：500 ℃以下基本不能固硫,600 ℃、700 ℃有一定的硫化效果.加入氧化铁后,石灰固硫特性随温度变化的趋势没有改变,但石灰的钙利用率不仅大大提高,而且随氧化铁的混合配比单调递增.氧化铁对石灰中温烟气脱硫反应并没有传统意义上的催化作用.氧化铁所起的是改变石灰颗粒表层产物生成方式的活化作用,使反应生成物不会形成一个致密的外壳,而以氧化铁为活性中心进行硫化反应,形成了分散的硫酸钙产物堆积,改善了硫化过程中的表面孔隙结构,减少了石灰颗粒表面硫化产物层对反应气体向石灰颗粒内部扩散的阻力.