煤和石油焦混烧过程NO生成规律实验

石油焦是石化行业常用的固体燃料,通常以和煤混烧的形式加以利用,由于其硫分高,一般需采用石灰石炉内脱硫工艺,而添加石灰石以及燃烧中产生的各种固相物质可能会对氮氧化物的排放产生影响。为了探索这方面的规律,在水平管式炉反应器上研究了石灰石、煤灰、石油焦灰、飞灰、底渣以及炉膛内固相物质在煤和石油焦混烧过程对NO生成的影响。结果表明:CaO可以缩短焦炭的燃尽时间,也可以抑制SO_2的生成;石灰石对NO生成有显著的促进作用,这是由石灰石本身或者石灰石的分解过程造成的;含Fe、V、Ni较多的煤和石油焦的灰也可以明显促进NO的生成;而飞灰、底渣以及炉膛中部飞灰对NO的生成影响不明显。该结论有助于理解煤和石油焦燃烧过程中固相物质对氮氧化物排放的影响,对采取合理措施降低氮氧化物排放有积极意义。     

热解温度对高水分印尼褐煤半焦孔隙特性及燃烧特性的影响

在不同温度下热解高水分印尼褐煤并对所得半焦进行了氮气等温吸附测试和热重燃烧试验。结果表明:在热解温度为500~750℃的范围内,随热解终温升高,所得半焦的比表面积和总孔容会先减小后增大,并在650℃后基本维持不变;在相同的热解条件下,高水分印尼褐煤半焦的孔隙更加发达;随热解温度升高,半焦的最大燃烧失重速率先减小而后有所增加,在热解温度为600℃时达到最低值;半焦燃烧反应活化能则随着热解温度的增加持续增加。     

秸秆循环流化床空气气化特性的实验研究

为考察空气当量比、气化温度和流化速度等参数对气化气品质及各项指标的影响,在小型循环流化床气化实验装置上,开展了以麦秆为原料的空气气化实验研究。结果表明:空气当量比的增大会导致低位热值及冷煤气效率先升高后降低;在720℃及以下温度范围内,随着气化温度的提高,气化气低位热值及冷煤气效率相应提高,但由于麦秆所含碱金属含量较高,当气化温度达到750℃时容易发生团聚和结焦现象;流化速度的增大能够改善气化气质量但其促进作用有限;在实验工况范围内,当空气当量比为0.2,气化温度为720℃以及流化速度为1 m/s时,冷煤气效率较高。     

煤灰对流化床氮氧化物排放影响的试验研究

在流化床试验台上分别燃烧典型烟煤和褐煤,测量加入煤灰和煤灰中无机矿物质（CaO、MgO、Fe2O3、Al2O3、CaSO4、MgSO4）前后N2O和NO排放质量浓度的变化,研究煤灰对流化床氮氧化物排放的影响及其主要活性成分.结果表明：煤灰能降低N2O排放质量浓度,提高NO排放质量浓度;燃料氮向NOx的总转化率随着灰分质量分数的增加而提高;煤灰中影响氮氧化物排放的主要活性成分为CaO、Fe2O3和MgO.     

糠醛渣热解需热量测试研究

应用热重-差示扫描量热仪和自行搭建的大颗粒生物质热解实验台,考察了糠醛渣的本征热解特性,并测试了大颗粒糠醛渣在不同热解温度、粒径及载气流量工况下的热解需热量。结果表明:糠醛渣慢速热解过程可分为原料热分解和半焦脱气重构2个吸热阶段,且升温速率越低,这2个阶段重合越严重;30℃/min的实验工况更接近实际热解过程,糠醛渣粉末热解需热量为739 kJ/kg;颗粒状糠醛渣的热解需热量相对较小,且与热解温度、颗粒粒径正相关,而与载气流量关系不大,说明对颗粒而言,其热解过程受制于颗粒内部传热的程度更高。     

鼓泡流化床内颗粒旋转速度的实验研究

为了获得鼓泡流化床内颗粒的旋转特性,利用双脉冲激光器与跨帧相机构成的测试系统对冷态鼓泡流化床内颗粒的旋转过程进行研究。结果表明:颗粒粒径越小,旋转速度越大;颗粒的水平分速度增大时,平均转速增大;颗粒的垂直分速度增大时,平均转速呈一定幅度的上下波动趋势;相对于垂直分速度大的颗粒,垂直分速度小的颗粒的转速有一定幅度的减小;在x轴方向上颗粒平均转速的分布趋势为先增大、后减小。     

石灰石抑制石油焦和煤混烧过程NO排放机理的研究

循环流化床(CFB)锅炉进行石油焦和煤混烧,是高效、清洁利用高硫石油焦的有效途径。混烧过程中,为满足SO₂排放要求,通常采用炉内添加石灰石的脱硫工艺,而该工艺会引起炉内氮氧化物浓度的变化。基于工业CFB锅炉投停石灰石NO_x“突降缓升”的实验现象,在实验室规模的20 kW CFB锅炉和立式管式炉中,结合机理实验、物相分析和Factsage计算的方法,明确了石灰石抑制NO排放的机理。结果表明：CFB内强烈的氧化还原交变气氛下,固硫中间产物CaS是抑制NO排放的关键物质;CaS不仅能够促进CO还原NO,而且自身参与了分解NO的化学反应而被消耗,且反应在低温下更容易进行。研究结论可为深挖CFB低氮燃烧潜力,实现炉内NO和SO₂的一体化脱除提供有价值的指导方案。     

沉降炉中半焦与煤燃烧特性对比研究

为实现双流化床热解工艺所得低阶煤半焦的大规模利用,对半焦的悬浮燃烧特性进行了研究.以热重分析结果为依据,设计并搭建了适宜于研究半焦燃烧的沉降炉试验系统,对工艺半焦与低阶煤的燃烧效率与NOx的生成规律开展了对比研究,并探讨了炉膛温度、氧气浓度、颗粒粒径对燃烧的影响.结果表明,和对应的煤相比,半焦具有更高的活化能,所需燃尽...