臭氧多脱副产物亚硝酸钙的复盐沉淀试验研究

针对复盐沉淀法(氢氧化钙与亚硝酸钙反应生成复盐沉淀)处理烟气中臭氧氧化氮氧化物的液相吸收产物亚硝酸钙,采用控制变量法对此反应的诸多影响因素(反应温度、反应物浓度、反应过程扰动和反应物形态等)进行了试验研究。结果表明:为提高复盐沉淀效率,需要选择合适的反应温度(80℃最佳),同时反应物投药量的增加以及反应过程湍流度的增大都能够有效提高复盐共沉淀效率。复盐沉淀会伴随着氢氧化钙的析出而动态产生,构建氢氧化钙的析出条件能提高亚硝酸钙捕集效率。

垃圾焚烧炉排炉二次风配风的CFD优化模拟

为探究二次风配风对炉排炉中城市固体垃圾焚烧过程的影响,针对某750t/d垃圾焚烧炉排炉,采用数值模拟的方法对炉膛焚烧过程进行热态模拟,就下二次风投、停运,上二次风布置形式和上二次风风速3个因素进行优化分析.模拟结果显示,通过在炉拱下方增加下二次风能对炉膛前、后炉拱形成包覆作用,阻挡高温烟气冲刷,有利于改善炉拱区域的结渣问题;炉膛上二次风对冲布置或适当增大二次风风速(从45m/s增大至65m/s)均能有效促进烟气混合,提高炉膛烟气的充满度,改善温度分布的均匀性;上二次风对冲布置较错列布置能进一步提高烟气停留时间,降低炉膛出口的CO体积分数,从而提高燃烧效率.

水稻秸秆燃烧过程中硫对钾迁移释放的影响规律

为获得硫对水稻秸秆燃烧过程中碱金属钾迁移释放规律的影响,通过在水稻秸秆中加入不同量硫磺,研究硫在不同燃烧温度下对钾的作用规律,利用分级萃取结合电感耦合等离子体发射光谱法(inductivecoupledplasmaatomic emissionspectrometry,ICP-AES)的方式定量测量样品中不同类型的碱金属含量,并采用X射线衍射技术(X-ray diffractiontechniques,XRD)分析添加前后的样品灰中物相变化。结果表明,在标准灰化法815℃下,硫对钾的释放有明显的抑制作用。结合物相分析可知,其主要通过将低熔点挥发性钾转化为硫酸钾形式固定在灰中从而实现释放抑制,此外添加的硫也导致了灰中钾的硅铝酸盐等不溶钾盐含量的下降。改变添加硫与钾的摩尔比可知,在S/K=6时硫的抑制作用达到饱和。上述固定现象与温度密切相关,在400~600℃燃烧温度下,硫对钾不仅没有固定效应,反而促进释放;当燃烧温度大于800℃时,硫开始对钾产生固定效果,并可持续至1200℃。

不同湍流强度下煤粉颗粒群着火及燃烧特性的光学诊断研究

利用Hencken型平面火焰燃烧器搭建携带流反应系统,研究了不同湍流强度下煤粉颗粒群的着火及燃烧特性。煤粉被一次风送入温度、氧含量(本文所称“氧含量”是指氧的摩尔分数,mole fraction)可调节的高温烟气中形成稳定的射流火焰,利用OH平面激光诱导荧光技术(OH-Planar Laser-Induced Fluorescence,OH-PLIF)观测煤粉射流火焰着火、群燃等阶段的瞬态结构,基于对火焰图像的处理探究煤粉颗粒群的着火及燃烧特性。OH-PLIF的测量结果表明,在煤粉射流火焰的上游,射流外围区域的煤粉首先发生脱挥发分并着火,外围已燃的煤粉释放出大量热量并不断向射流内部传递,促进了射流内部区域煤粉颗粒群挥发分的析出。在高速一次风的卷吸及扰动作用下,析出的挥发分与氧之间不断扩散、混合,燃烧的OH锋面逐渐向射流中心区域延伸并连接成片,出现挥发分群燃火焰。实验结果表明:层流状态下,煤粉射流火焰窄而明亮;随着一次风湍流强度的增强,射流中煤粉颗粒的扩散运动变得剧烈,火焰形态发生变化,着火距离显著缩短。本文定量地研究了不同湍流强度下背景烟气温度(1200~1700 K)、烟气氧含量(10%~30%)以及一次风氧含量(5%~45%)对煤粉颗粒群着火延迟的影响规律。随着背景烟气温度、送风氧含量的升高,着火延迟时间逐渐缩短,但存在阈值现象,一旦背景烟气温度或送风氧含量超出某一阈值,其对煤粉颗粒群着火延迟的影响变弱,控制煤粉颗粒群着火行为的主导因素随之发生改变。

PRF90+空气热流量法层流火焰速度测量与动力学分析

使用热流量法测量了汽油替代物PRF90燃料(包含体积分数90%异辛烷+10%正庚烷)与空气在0.1 MPa,不同初始温度和不同当量比下的层流火焰速度.测得实验结果与反应动力学模拟进行了对比,发现使用的两个反应动力学机理中,Luong等人机理更接近实验结果.使用实验与模拟结果推测了层流火焰速度的温度系数α,发现此系数在富燃区当量比1.5附近有一明显拐点;以此温度系数还推算了总包反应的活化能,并外插得到了更高初始温度下的层流火焰速度.

燃料对生物质炉排炉燃烧特性影响的数值模拟研究

对于生物质往复炉排炉实际运行中所面临的燃料波动及适应性问题,以额定蒸发量为130 t/h的往复式水冷炉排炉为模型,用CFD(计算流体力学)技术对锅炉在不同生物质燃料条件下的燃烧过程及污染物排放特性进行了模拟。结果表明,不同入炉燃料的不同成分对其燃烧过程及产生的烟气成分有一定的影响。模板混合燃料中氮元素含量较高导致其燃烧时第一烟道出口截面NOX排放浓度达到了412.9 mg/m^3,设计燃料、黄秆混合燃料及灰秆混合燃料对应NOX排放浓度则分别为:206.3 mg/m^3, 190.5mg/m^3, 262.3 mg/m^3。在采用推荐配风方式时,生物质炉排炉对不同入炉燃料的适应性达到了预期,建议生物质电厂在实际运行中选用氮含量较低的燃料。

煤与生物质中高温共热解特性研究

为了探究煤与生物质在中高温度条件下共热解过程中热解气的释放特性及元素析出规律,本文采用固定床反应器对松木和兖州煤在800~1200℃温度下进行中高温热解实验,借助傅立叶红外气体分析仪和氢气分析仪对热解气的组分进行在线测量,并探索其动力学释放特性。结果表明:各热解气中可燃气体主要为H2、CO和CH4;热解温度升高,共热解气中的H2产量会大幅增加,高达75.4 mg/g反应物,CO产量缓慢增加至184.3 mg/g反应物,CH4产量下降;共热解过程中,H2析出最晚且过程在30~200 s,CO的释放过程比CH4快,且释放体积分数峰值更高,可达61.1μL/L;生物质的氮结构存在形式主要为更不稳定的氨基酸和蛋白质,热解时NH3和HCN析出更快但释放峰值更低;此外,煤和生物质共热解时的协同作用不影响CO和CH4的释放。本研究可为未来煤与生物质中高温闪速共热解制气以及低碳清洁能源的利用提供一定指导。

基于活性和污染物排放的生活垃圾热解炭燃烧性能分析

从燃烧活性和清洁性方面综合评价了6种生活垃圾典型可燃组分热解炭的燃烧性能。松木、纸张和橘皮等生物质类热解炭含较丰富的K/Ca等碱金属和碱土金属,碳结构规则程度相对较低,因此燃烧活性及稳定性更优。PVC、轮胎和织物等化石燃料类热解炭产率、孔隙结构、碳结构的差异较大,其中轮胎炭孔隙结构以中孔为主,且含有较多的S和Zn。生物质类热解炭焚烧烟气中NO_(x)含量相对较高(140.7~385.5 mg/m^(3)),轮胎炭焚烧烟气中的SO_(2)(1889.8 mg/m^(3))和焚烧灰渣中重金属Zn(198167 mg/kg)浓度较高,在实际应用中应给予关注。