风包粉系列浓淡煤粉燃烧技术的研究

总结了哈尔滨工业大学15年来对浓淡煤粉燃烧技术的研究成果，阐述了浓淡煤粉燃烧技术的原理及所具有的风包粉流动特点，并通过工业试验验证了风包粉原理。针对我国电站锅炉燃煤的特点，提出了需要解决的5个问题，指出了浓淡燃烧技术的发展方向。     

3000m~3/h排烟循环流化床脱硫工艺中试实验研究

介绍了采用真实烟气的 30 0 0m3 /h排烟循环流化床烟气脱硫工艺 (CFB FGD)及其中间试验装置 ,通过实验研究了钙硫摩尔比 (Ca/S)、近绝热饱和温度差 (ΔT)、烟气湿度、喷水量、入口SO2 浓度、浆液雾化质量、脱硫灰循环等对脱硫效果的影响。实验表明 ,CFB FGD工艺在停留时间小于 6s、烟气流速v =4— 6m/s、Ca/S =1.2、ΔT =10— 12℃时可实现高达 90 %的脱硫效率。     

半干法压力旋流式喷嘴雾化性能数值模拟

对压力旋流式脱硫雾化喷嘴雾化特性进行了数值模拟研究,分析了各因素对雾化液滴粒径的影响,得到了喷嘴下游流场内液滴粒径和速度空间分布.计算结果表明:雾化液滴粒径与雾化压力和喷嘴直径成正比,与雾化介质黏度和表面张力成反比;液滴速度沿轴向方向急剧衰减,在距喷嘴200mm处几乎不发生变化,而在径向方向上呈中心低,边缘高的分布;在破碎和聚合的作用下,液滴粒径沿轴向方向呈先减小、后增加的趋势,大颗粒主要集中在雾炬外围.试验结果与计算值基本吻合.     

干法、半干法(钙基)烟气脱硫技术研究进展及趋势

论述了用钙基吸着剂脱硫的干法、半干法烟气脱硫技术的最新进展和工业化应用现状 ,通过技术分析可以看出 ,无论干法还是半干法脱硫技术 ,都包括脱硫产物和飞灰的再循环利用 ;干态CaO应首先与水反应后生成溶液 ,才能与烟气中的SO2 充分进行反应 ,并分析了水在脱硫过程中的重要性。结合作者脱硫工程实践经验 ,论述了工业化过程中需要进一步注意和研究的关键问题。     

多级喷动烟气脱硫工程流动及阻力特性研究

以节能降耗为目的,在多级喷动流态化烟气脱硫技术示范工程上,对其系统流动和阻力特性进行了优化研究。结果表明:入口均流装置采用布置1块竖直导流板具有明显优越性;多级喷动塔体结构,可明显降低塔体高度,使其系统负荷适应性达到40%—100%;脱硫塔一级塔体呈现中心流速高边壁流速低的规律,中心气速约10 m/s,边壁气速约6 m/s,二级塔体上部区域流速峰值明显向脱硫塔出口侧倾斜;新型伞骨栈桥快速分离装置阻力损失较小,约占系统阻力损失的23.7%;入口段阻力损失所占份额最大,约为51%,为降低能耗还需对其作进一步优化研究。     

双循环流化床烟气悬浮脱硫系统技术经济分析

介绍了自主研制的双循环流化床烟气悬浮脱硫装置在一台75 t/h电站燃煤锅炉上的应用实例,该装置的烟气处理量为140 000 m3/h。采用动态技术经济方法对其进行了分析,结果表明,该脱硫装置工艺简单,投资和运行成本低,是一项适合我国国情的烟气脱硫技术。     

半干法脱硫灰对Hg~0的催化氧化及吸附特性

采用新型一体化脱硫工艺和循环流化床烟气脱硫工艺的脱硫灰为吸附剂,使用固定床反应器,在模拟烟气的条件下研究了两种半干法脱硫灰对汞的吸附及催化氧化特性。研究结果表明,吸附于脱硫灰表面的汞主要以Hg2+的形态存在,多数情况下,更高的汞氧化率伴随有更高的汞吸附率,HCl、Cl2、NO2在脱硫灰的催化作用下能有效氧化Hg0,且不同组分对Hg0的氧化作用可以累积,而NO和SO2抑制了脱硫灰对汞的吸附。脱硫灰中未燃尽碳和Fe2O3对脱硫灰吸附和催化氧化气态汞具有显著促进作用。汞吸附率和氧化率在使用两种脱硫灰作为吸附剂时均随温度升高先增大后减小,这是传质过程和反应速率共同作用的结果。     

内循环多级喷动脱硫塔内的气固两相流动

在试验台上,应用粒子动态分析仪(PDA)对内循环多级喷动脱硫塔内流场进行了试验研究,获得了脱硫塔内颗粒浓度和气固两相速度分布特性.结果表明:多级喷动塔体结构可增加脱硫塔内颗粒内循环,提高塔内颗粒浓度;边壁与中心颗粒数比可达125;并通过定义无因次速度比,说明连续变化的截面提高了气固滑移速度和气液传质系数.研究结论对工程应用有很好的参考价值.     

烟气气相组分及Ca（OH）2对KMnO4氧化NO的影响机理

在固定床反应器中考察了KMnO₄氧化烟气中NO的过程,分析了烟气组分H₂O、O₂及SO₂对NO氧化过程的影响规律,得到了Ca（OH）₂对KMnO₄氧化NO的影响机理。实验结果表明,H₂O是KMnO₄氧化NO的必要条件;在含H₂O条件下,O₂可以提高NO氧化率。SO₂与氧化剂反应生成无水钾镁钒类复盐K₂Mn₂（SO₄）₃对NO氧化具有负面作用;Ca（OH）₂的加入提高了氧化剂表面的固体碱度从而促进氧化过程进行;通过添加Ca（OH）₂可以降低SO₂对NO氧化过程的负面影响。根据气体成分和产物分析可知,KMnO₄在钙基吸收剂表面氧化烟气中NO的机理可能是KMnO₄以离子态将吸附在氧化剂表面的NO和SO₂氧化为NO₂和SO₃,生成的NO₂、SO₃再传递到氧化位临近的碱性位被吸收。     

碳热还原SO2反应选择性的热力学分析及实验探究

针对燃煤烟气SO_2脱除技术面临的可持续发展困境,以固体碳材料为还原剂的碳热SO_2还原制硫磺技术具有重要发展前景,其中抑制非目标副产物的伴生是实现SO_2定向还原的关键。基于吉布斯自由能最小原理对碳热还原SO_2反应进行平衡产物量的计算,并通过固定床-FTIR实验分析反应的气相产物,探究了硫产率、副产物CO、COS和CS_2的生成规律。基于温度对反应热力学平衡的影响,结合副反应,来推断出合理的反应机理。在摩尔比n(C)∶n(SO_2)≤1.0时体系中主要发生反应C+SO_2→S+CO_2,副产物CS_2生成量级仅为10~(-4),理论硫产率可维持在0.9以上。过量的碳会促进COS由主反应物一步生成,高温、碳过量会促进COS向CS_2的转化反应。相关研究结果对实际应用时最佳工况的选取以及单质硫选择性的提高具有重要指导意义。