流化床常压空气部分气化和半焦燃烧的试验研究

为进行煤的多联产方案研究,在1 MW循环流化床热电气多联产试验装置上,选取兖州煤、大同煤为试验煤种进行了部分空气气化和半焦燃烧试验。试验结果表明,空气部分气化方案得到的煤气热值较低,为3~5 MJ/m3,在气化炉中的碳转化率为40%~70%,剩余半焦被送入循环流化床反应器中燃烧,该系统的总体转化效率为90%左右。气化炉床层温度对气化炉碳转化率影响较大,随着温度升高其碳转化率明显提高,而燃烧炉燃烧效率呈下降趋势。石灰石的加入除了对焦油的裂解有一定的促进作用外,还具有脱除硫化氢作用,当[Ca]/[S]为3时,脱硫效率为90%。气化炉的给煤量、燃烧炉运行温度随气化炉鼓风温度提高而增加。     

灰热载体条件下煤流化床热解过程氮转化特性

在小型流化床试验台上考察了500~800℃加入准格尔煤的煤灰对准格尔煤和小龙潭煤热解过程氮迁移的影响。研究结果表明:加入煤灰后降低了热解产物中焦油氮份额,却促进了NH3和HCN的生成;700℃时,准格尔煤加入300%煤灰后,焦油氮份额降低了16.7%,NH3氮份额则由原来的4.0%增加到5.6%,HCN氮份额由原来的1.5%增加到5.5%;煤灰明显降低了小龙潭煤的半焦氮份额。煤灰的作用机理为灰热载体在流化床稀相区与焦油充分接触催化了焦油的二次分解反应,除此之外煤灰也能催化小龙潭煤的半焦氮活化生成NH3。     

煤裂解和气化过程中焦油裂解的实验研究

在热解和气化过程中产生的焦油 ,影响系统的正常运行 ,分析了煤热解和气化过程中温度、停留时间、压力、气氛、粒径以及床料等对焦油热裂解和催化裂解产生的影响 .同时 ,对比了不同催化剂的催化能力 .采用石灰石为催化剂 ,在 1 MW热态实验台上进行了实验 ,研究焦油和煤气成分在循环煤气作气化剂时不同钙硫比工况下的变化情况 .结果表明 ,石灰石的加入降低了焦油产率 ,提高了煤气产率 ,改善了煤气质量 .     

荷电液滴联合声波捕集颗粒物的过程和特性

搭建显微可视化平台,观测以半山电厂灰为代表的颗粒物在电场及声场作用下相对于悬垂荷电单液滴的运动和捕集特性,利用激光粒度仪对颗粒物的凝并效果进行验证. 实验结果显示：对液滴进行荷电,可以将以惯性捕集为主要作用的灰颗粒绕流运动变为以静电力（介电泳力、库仑力）为主导的吸引作用,颗粒物在液滴表面的沉积状态由树枝状变为紧密堆积状态,而增加声场后,在颗粒初始轨迹之上叠加了往复的振动. 荷电液滴引入的静电力和液桥力强化了团聚体内部的黏附作用. 进一步的粒径分布表征实验发现,荷电液滴和声波的加入均可以有效促进颗粒的团聚长大.     

440t/h循环流化床锅炉颗粒物排放特性的实验研究

针对440t/h大型燃煤循环流化床电站锅炉,分别在静电除尘器(ESP)前后水平烟道进行颗粒物采样,研究不同燃烧工况变化(包括煤质、锅炉负荷、n(Ca)/n(S)和氧量)对颗粒物排放的影响.分析结果表明:静电除尘器效率随着粒径减小逐渐下降,对亚微米颗粒收尘效率不足90%,排放颗粒物中可吸入颗粒物占据较大的份额,一般在70%～90%左右;随着煤中灰分含量的增加,锅炉负荷的增加,颗粒物排放浓度逐渐增加,静电除尘效率下降;添加石灰石后颗粒物浓度明显增加,CaO对颗粒物凝并和团聚有一定作用,使得静电除尘器前粗颗粒物所占烟尘总量的百分比增加,烟尘颗粒d(0.5)从35.25μm增大到48.50μm;燃烧气氛含氧量增大时,排放颗粒物的粒径逐渐减小,PM1、PM2.5和PM10总排放量都是增大的.     

管式降膜再沸器内CO2吸收液传热传质性能研究

在烟气CO₂化学捕集系统中,需要高效的再沸器来提供解吸塔内再生的热量和传质动力降膜再沸器能够保证高换热系数、溶液短暂的停留时间和高气液分离度,实现高效换热和降低吸收剂热降解的风险。以不同浓度的单乙醇胺(MEA)溶液作为液相进行单管降膜传热实验,通过计算热通量、降膜换热系数和再生率来探究液相流量、加热功率和液相进口温度对降膜传热效果的影响。实验结果表明,降膜换热系数和再生率随着液相流量的增加先减小后增大;随着加热功率和液相进口温度的增加,降膜换热系数和再生率逐渐增大。同时,在考虑到二次蒸汽影响的条件下,根据实验数据分析得到关于胺溶液的降膜传热实验关联式。     

热辐射下木材的热解与着火特性

在大量的实验基础之上,深入分析了木材热解与着火过程的机理及其中的物理与化学变化,建立了考虑水分蒸发以及表面辐射与对流热损失影响的一维湿木热解与着火微分模型。模型对木材热解与着火过程中的温度变化、失重以及着火时间进行了预测,且预测值与实验值吻合得较好,最后分别将该微分模型、一个经典的热解与着火积分模型的预测值与实验值对比,发现考虑热解与着火过程复杂物理与化学变化的微分模型的预测结果与实验结果吻合较好。     

循环流化床锅炉大型化关键设计问题研究

循环流化床燃烧技术在我国得到迅速发展，然而循环流化床电站锅炉大型化的进程却较为缓慢，究其原因是目前大容量循环流化床锅炉的设计还不很成熟。参考当今国外循环流化床锅炉制造公司及相关研究机构在这方面的经验，结合国内外研究成果，对如何正确处理大容量流化床锅炉设计中所遇到的关键问题进行了研究，提出了一些有较有价值的结论。     

煤的热电气焦油多联产技术的研究与开发

介绍了由浙江大学研究开发的一种新颖的煤的热、电、气、焦油多联产系统;给出了1MW煤的热、电、气多联产试验结果及12MW多联产示范装置的设计开发及试运行结果,分析了以煤为资源在一个有机集成的系统中生产多种高价值产品的可行性。     

生物质燃烧中硫氧化物和氮氧化物生成机理研究

生物质直燃发电的规模化使生物质燃烧过程中产生的污染物问题受到越来越多的重视。硫氧化物和氮氧化物作为两种主要的大气污染物,严重危害自然环境。结合生物质中硫赋存形式,对温度、灰成分等条件对生物质燃烧过程中硫迁徙的影响以及生物质的自身固硫特性进行了研究。对于氮氧化物的生成,研究主要集中在热解过程氮氧化物前驱物(NH3、HCN、HNCO等)的生成上。结合生物质氮赋存形式,对温度、燃料种类、升温速率等条件对氮氧化物前驱物生成的影响,以及对挥发分燃烧过程中氮氧化物的生成机理进行了综述。