污泥/煤泥混合燃烧过程中N和S污染物迁移规律

为探究污泥/煤泥混合燃烧过程中N、S污染物的排放机理,开展N、S污染物迁移规律研究.基于热重-质谱分析仪获得的污泥/煤泥混合燃烧时气态污染物的基础生成规律,建立污泥/煤泥混合燃烧实验系统,研究不同污泥质量分数、温度下污泥/煤泥混合燃烧的SO_(2)、NO的排放规律,并通过对4个不同阶段燃烧产物的X射线光电子能谱(XPS)检测,研究N、S官能团在燃烧过程中的转化规律.结果表明,污泥质量分数为40%时固硫固氮效果最明显;随污泥质量分数增加,吡啶类氮更多转化为吡咯类氮,使HCN产量增加以及胺类和腈类生成量增加,导致总NO排放量随污泥质量分数增加先增加后减少;有机硫类释放更为完全,燃烧产生的含S污染物增多,灰分中硫酸盐含量同步增长,因此总SO_(2)的释放量随污泥质量分数增加变化较小.

回转窑中回收炉气与煤粉混合燃烧的数值模拟

针对回转窑-矿热炉工艺中工业炉窑的能耗大、废弃物排放量大且余热余能利用率低等问题,本研究设计了一款回转窑五通道燃烧器并将其用于炉气和煤粉混合燃烧,采用计算流体动力学(CFD)数值模拟的方法对回转窑内的气固两相燃料混合燃烧过程进行数值研究,分析了在气固两相燃料不同配比的工况下回转窑内温度场、流场、燃烧特性以及NO_(x)的变化规律。结果表明:掺入气体燃料有助于提高煤粉燃烧速率,改善窑内温度分布,降低NO_(x)排放量,火焰更加容易控制,呈现“棒槌形”。随着气体燃料的比例不断增加,高温区范围增大,焙烧区长度由9.16 m增加至14.17 m,炉窑出口处NO_(x)的含量由634 mg/m^(3)降低至29.8 mg/m^(3)。

两种高氮化合物对CS混合燃烧剂性能的影响

为提高燃烧型CS催泪弹的性能,通过在CS混合燃烧剂中添加不同含量的新型高氮含能材料5,5’-偶氮四唑铵盐(AZT)和5,5’-联四唑铵盐(BTA)制备了改性混合燃烧剂。采用气相色谱法测定改性混合燃烧剂的CS气化率,通过DSC测试改性混合燃烧剂的相容性,并测试其撞击感度、摩擦感度。结果表明:一定添加量的AZT和BTA能够提高CS气化率;AZT与CS混合燃烧剂相容,BTA与CS混合燃烧剂不相容;在撞击感度和摩擦感度测试条件下AZT改性混合燃烧剂均不发火。研究表明AZT可用作CS混合燃烧剂的添加剂组分。

煤气—煤粉混合燃烧器燃烧特性数值模拟

火力发电厂进行灵活性调峰改造已是大势所趋,而火电锅炉在低负荷运行时存在煤粉燃烧强度不足、燃烧效率不高、污染物产生较多等的问题。并且我国机组在能源资源紧缺的现状下,如何节省燃料用量也显得尤为重要。因此研究大型火电锅炉低负荷新型稳燃技术具有十分重要的意义。本文将使用FLUENT软件对煤气—煤粉混合燃烧器燃烧特性进行数值模拟并对结果进行分析,探寻煤气煤粉混燃燃烧器稳燃的原理,将为煤气—煤粉掺烧锅炉优化运行提供一定参考。

考虑碳排放和混合燃烧特性的氢混燃机精细化建模及应用

随着混氢天然气技术发展,氢混燃机成为未来电-混氢天然气城市综合能源系统的关键技术节点。为此,该文分别对混氢天然气网和氢混燃机进行特性分析,并搭建考虑多气体组分混合的混氢天然气网与氢混燃机耦合架构。从多学科信息融合角度出发,采用阿伦尼乌斯方程和系统热力学分别对氢混燃机的碳排放和混合燃烧出力特性精细化建模,并基于实例参考范围验证所提模型的合理性。在此基础上,将氢混燃机模型应用到优化调度中,以系统总运行成本最低为目标函数,计及城市配电网、混氢天然气网以及用户单元内部运行约束,建立电-混氢天然气城市综合能源系统优化调度模型。以耦合混氢天然气系统的某实际城市配电网为算例进行验证,结果表明,基于电转气的天然气网掺氢运输和本地储氢供应均能有效提高电网的可再生能源消纳水平,其风电利用率之差不超过2.12%,但前者的总运行成本比后者少4.31%,能够降低系统总运行成本的同时有效促进用户侧低碳减排。

多元低热值煤混合燃烧特性热重实验研究

为了实现风化煤、煤矸石、煤泥的大规模利用,通过热重分析研究了多元低热值煤在不同升温速率、掺混比例下的着火特性和综合燃烧特性,并采用改良Coats-Redfern方法分析其动力学特性。结果表明:提高升温速率可以改善低热值煤的燃烧特性;煤泥、风化煤比例的增加有利于混煤的燃烧,随着二元混煤中风化煤比例由10%增至90%,混煤综合燃烧特性指数由1.73×10^(-8)增至1.41×10^(-7);随三元混煤中煤泥比例由20%增至80%,混煤综合燃烧特性指数由8.77×10^(-8)增至1.57×10^(-7)。与煤矸石相比,混煤的活化能更低、综合燃烧特性指数更高,具有更好的燃烧特性。研究结果可为多元低热值混煤在循环流化床中的大规模利用及其工业装置的设计与运行提供参考。

烘焙芝麻秸秆与煤混合燃烧特性及动力学研究

文章以烘焙芝麻秸秆(torrefied sesame straw,TSS)和煤为研究对象,通过热重分析法研究不同掺混比例和不同升温速率下样品的燃烧特性,利用Flynn-Wall-Ozawa(FWO)法和Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)法计算样品的活化能大小。研究结果表明:烘焙预处理有利于燃烧反应的进行;烘焙芝麻秸秆的掺混有助于改善混合物样品的燃烧性能;升温速率的提高会产生热滞后现象,但对样品的总失重影响不大;烘焙芝麻秸秆与煤混合燃烧时会出现协同效应,且高温阶段更加显著;烘焙芝麻秸秆掺混比为70%的混合物样品活化能最小,FWO法和KAS法计算的活化能分别为60.51、51.43 kJ/mol。

回转窑废气-煤粉气固两相燃料混合燃烧特性研究

为了描述回转窑-矿热炉工艺中回转窑内部煤粉-炉气间气固两相传热传质机理和燃料混合燃烧特性,建立了三维气固两相燃料混合燃烧计算模型,揭示了气固两相的传热传质机理,探究气-固燃料的混合燃烧对粉煤燃烧速率、火焰特性和烟气成分等的影响。结果表明:采用气固燃料的混合燃烧有助于增强燃料的湍动性,促进煤粉挥发和燃烧,提高窑内高温区范围,提高燃料利用率,焙烧区范围由11.4 m增加到22.9 m。

水葫芦和无烟煤粉混合燃烧烟气排放特性分析

水葫芦作为常见的水生物质,显示出良好的燃烧特性,将其与煤混合燃烧可以将两者的优势互补,改善其燃烧特性,提高能源利用效率。选取无烟煤和水葫芦为研究对象,研究其烟气排放特性,研究了燃烧温度、混合比例对SO_(2)和NO_(x)的释放影响,在此基础上设计响应面试验并行参数优化。结果表明,不同掺混比例的混合物料中水葫芦的比例越高,SO_(2)和NO_(x)的排放量越低,其中物料比例为5/5时SO_(2)的释放量最低,物料比例为4/6时NO_(x)的释放量最低。不同温度下燃烧时,SO_(2)和NO_(x)的总释放量在900℃最高。影响SO_(2)和NO_(x)释放量的主次因素顺序为:物料比例>温度,SO_(2)和NO_(x)释放量最低的因素水平组合:物料比例1.037,温度为725.72℃。为实现水生生物质与煤的优化耦合燃烧提供了一定的实践价值,具有指导意义。

多煤种混合燃烧特性试验研究

将多煤种进行混合燃烧试验,混合方式为煤矸石与风化煤、煤矸石与煤泥、煤泥与风化煤、风化煤和无烟煤,4种样品的混合质量比例均为100∶0、80∶20、60∶40、40∶60和0∶100。升温速率为20℃/min,空气气氛,流量为60 mL/min,终温为1 000℃。结果表明:将风化煤加入煤矸石和无烟煤中,可以改善煤矸石和无烟煤的着火性能,并影响煤矸石、无烟煤的燃烧过程,缩短燃烧时间,煤矸石和风化煤在燃烧过程中具有加和行为。而煤泥对煤矸石的燃烧性能影响较小,风化煤可以促进无烟煤有效点火燃烧,改善燃烧性能。在以无烟煤为主要燃料的发电厂,混配使用挥发分较高的煤种可以改善起火、稳定燃烧过程。

燃煤与半焦混合燃烧过程中燃尽风配风位置对燃烧特性影响的模拟研究

以某2.4 MW旋流燃烧炉为研究对象,基于数值模拟研究了煤粉与半焦混合燃烧过程中燃尽风配风位置对燃烧特性的影响。结果表明:燃尽风配风位置对燃尽特性有显著的影响,燃尽风配风位置越靠近主燃区下游,燃料在主燃区的停留时间越长,在燃尽区的停留时间越短,未燃尽焦炭反应越不充分,其燃尽程度越差。因此,在实际运行或改造中,在确保氮氧化物(NO_(x) )排放满足要求的情况下,建议尽量使燃尽风配风位置靠近主燃区,该方式有利于改善半焦的燃尽特性。

气液双燃料燃气轮机燃烧室混合燃烧特性研究

为解决双燃料燃气轮机燃烧室中的混合燃烧问题,对某原型燃油燃烧室进行了双燃料混合燃烧的数值模拟。通过模拟实验可知,在2种燃料混合燃烧的过程中,不断降低的液体燃料流量以及雾化压力导致的液体燃料雾化特性恶化以及气体燃料不断升高的喷射速度在径向上压缩液体燃料雾化空间是影响燃烧室混合燃烧性能的主要原因。在本文计算的混合燃烧过程中,燃烧室性能变化存在临界点,随着气体燃料占比增加,燃烧室火焰先缩短后延长,燃烧室出口温度分布系数(OTDF)先降低后升高,两者均在气体占比40%时达到最佳,而燃烧室液体燃料雾化质量、出口平均温度、效率均逐渐下降,且在气体燃料占比为70%时下降幅度最大,但在气体燃料占比100%时上升。

“立式烧嘴型”EDC裂解炉氢气-天然气混合燃烧的应用

介绍了VCM生产过程中“立式烧嘴型”裂解炉中段燃烧区域输入氢气燃料,取代一定量的天然气燃烧,实现氢气与天然气的混合燃烧,以达到节能降耗、绿色环保的效果。

污泥与煤、木屑的混合燃烧特性及动力学研究

通过热天平分析装置对城市污水污泥、煤及木屑单独或混合燃料的燃烧行为进行研究。结果表明,燃料的燃烧过程分为脱水干燥、挥发分的析出和燃烧、残余挥发分与焦炭的燃尽三个阶段;污泥的着火温度低,燃尽温度高,灰分产量高,燃烧放热量较低,挥发分与固定碳燃烧的活化能分别为26.67 kJ/mol和32.12 kJ/mol;污泥单独燃烧性能较差,综合燃烧指数较低为0.161×10-11 K-.3min-2,加入煤或木屑后能明显改善其燃烧性能,缩短燃烧温度范围,提高燃烧速率,降低灰分产率,但同时使挥发分与固定碳燃烧的活化能增加,燃烧对温度的敏感度增加。污泥与煤或者生物质废弃物混燃是污泥燃料资源化利用的较好方式。

生物质和煤混合燃烧污染物排放特性研究

在试样的质量以及其他的试验条件基本相同的情况下 ,在恒温下对一种典型的煤和两种典型的生物质以及它们以一定的比例所得的混合燃料进行污染物排放特性分析 .结果表明 ,在试验用煤中加入生物质 (质量比为 1∶1)后 ,燃料NOx 转变率降低了 2 %— 33%.燃料SOx 转变率降低了 10 %— 17%.

生物质和煤混合燃烧实验

生物质与煤混合燃烧是一种综合利用生物质能和煤炭资源并同时降低污染排放的新型燃烧方式。本文在STA 4 0 9C型热综合分析仪上对一种煤样和两种生物质样以及它们以不同的比例所得的混合试样进行燃烧特性分析。结果表明 ,在煤中加入生物质后 ,着火燃烧提前 ,同时可以获得更好的燃尽特性。生物质和煤混合后 ,发热量增加 。

抗生素菌渣与煤混合燃烧特性及其动力学分析

以抗生素菌渣、煤为研究对象,利用热重-差示扫描量热仪(TG-DSC)研究两种物质单独以及混合燃烧的燃烧特性,并采用Coats-Redfern法确定混合燃烧的动力学参数。分析菌渣掺混比和粒径对燃烧过程的影响,阐明菌渣与煤混合燃烧的可能以及超细化燃烧的优势。结果表明:抗生素菌渣与煤混合燃烧主要包括3个阶段,添加菌渣能明显改善煤的燃烧特性。随着菌渣掺混比例的增加,着火温度、燃尽温度呈现降低的趋势。超细、非超细混合燃烧燃尽特性指数在菌渣掺混比为30%时最高,分别为5.82×10^(-3)、5.49×10^(-3)。超细混合燃烧活化能均低于非超细混合燃烧,说明超细化燃烧有利于降低活化能。超细、非超细混合燃烧活化能E和指前因子A之间均存在动力学补偿效应。

循环流化床中石油焦与煤混合燃烧NO排放特性

在一座 0 .5 MWt循环流化床热态试验台上进行了石油焦与煤混合燃烧试验 ,研究了烟气中 NO的排放特性 .对于石油焦与煤不同燃料配比 ,不同锅炉运行参数 ,如一次风率、过量空气系数、床温和 Ca/S比等对烟气中 NO排放浓度的影响规律进行了研究 .试验表明对纯焦而言 ,其NO排放浓度较其他混合燃料要高得多 ,当燃料中焦煤比增大时 ,NO的排放浓度降低 .对不同焦煤比的燃料 ,随一次风率增大 ,NO的排放量增加 ;随过量空气系数的增大 ,NO的排放浓度增大 ;随着运行床温的提高 ,NO排放浓度升高 .

柴油机预混合燃烧循环变动特性研究

在发动机台架进行了直喷式柴油机预混合燃烧中低负荷循环变动的试验研究。分析了EGR、喷油始点和喷油压力对预混合燃烧循环变动的影响。研究结果表明:预混合燃烧的燃烧持续期短,放热迅速,最大压力升高率较大,增大EGR和推迟喷油降低了最高燃烧压力和最大压力升高率,最大压力升高率的循环变动系数随EGR增大而增大,随喷油推迟而减小。燃烧发展期与最高燃烧压力、最大压力升高率、最大放热率、燃烧持续期和燃烧重心等参数具有很强的相关性。燃烧循环变动小的点与排放较好的点参数相吻合。利用空燃比很好地反映了EGR、喷油率始点等参数对燃烧循环变动系数的影响。平均指示压力的循环变动系数在正常情况均小于10%。并提出了减小循环变动进一步降低排放可能采取的措施。

RBCC混合燃烧模态一次火箭对燃烧稳定影响

通过RBCC三维构型的数值计算,详细研究了一次火箭流量变化对于整个燃烧流场的影响。研究表明,对于RBCC逐级扩张型燃烧室,处于混合燃烧模态时,仅依靠凹腔作为火焰稳定器很难实现整个流场有效的燃烧组织和火焰稳定;一次火箭火焰羽流可以为混合燃烧模态提供引导火焰,改变燃烧组织形式,跟凹腔配合实现二次喷注燃料与来流的充分掺混,提高流场的燃烧稳定性能,为实验研究提供了明确的方向。通过RBCC实验研究,也证明了开启小流量一次火箭能够促进整个流场的燃烧稳定,燃烧性能有很明显提高。一次火箭流量还需控制在一定流量范围内,才能既有效提高燃烧室火焰稳定和火焰传播能力,又能够保证进气道的稳定工作性能。