喷淋脱硫塔内除雾器性能数值模拟

利用计算流体力学(CFD)方法,对不同叶片形式除雾器内的流场进行数值模拟,获得烟气流速、叶片间距、液滴直径等参数对除雾效率及压力损失的影响规律。结果表明:除雾效率随烟气流速和液滴直径的增大而增大,随除雾器叶片间距的增大而降低;弧形板除雾器对液滴的脱除效率最低,但压力损失最小,其次是折形板除雾器,弧形板带单钩和双钩除雾器对液滴的脱除效率较高,但压力损失也较高;弧形板大间距板型,适合作为塔内一级除雾器,用来控制二级除雾器入口液滴质量浓度;弧形板带钩小间距板型,适合作为塔内二级除雾器,用来控制整个吸收塔液滴排放总量。

多联产煤焦油加氢制取汽柴油试验研究

为了验证多联产工艺低温煤焦油加氢制取汽、柴油的可行性,以热电气焦油多联产装置热解的低温煤焦油的宽馏分油为原料,采用氧化铝作为载体,WO3,MoO3和NiO为活性成分的LH-03催化剂,在100 mL固定床加氢反应器上进行加氢精制工艺的研究。考察反应温度(340~420℃)、反应压力(7~15 MPa)、氢油体积比(900∶1~1 700∶1)和体积空速(LHSV)(0.3~0.7 h-1)对加氢精制产物性质的影响,并确定最佳加氢精制的工艺参数。结果表明,产物密度、氮(N)含量及硫(S)含量均随着反应温度、压力、氢油体积比的增大而减小,随着空速的增大而增大。产物密度最大降低15%,为0.862 8 g/mL,N含量最低为103μg/g,S含量最低降至8μg/g,碳/氢(H/C)原子比最大为1.81。对加氢产物油分馏,得到18%的汽油馏分(IBP^180℃)和67%柴油馏分(180~360℃),汽油馏分辛烷值为68.2,柴油十六烷值为31,可作为优质车用汽柴油调和组分。

淮南烟煤热解及焦油析出特性

采用热重-傅里叶变换红外光谱（TG-FTIR）联用和固定床反应器研究了惰性气氛下不同粒径、升温速率和热解温度条件下淮南烟煤热解特性。热解析出焦油采用柱层析分离成脂肪烃、芳烃、非烃和沥青质，结合气相色谱-质谱（GC-MS）联用分析。结果表明，粒径的增加导致煤热解失重量减少；升温速率的提高使峰值温度和燃尽温度均有所增加；随热解温度升高，半焦产率减小，气体产率增加，焦油产率先增大后减小，温度的升高导致焦油的二次反应，焦油族组成发生变化，脂肪烃和非烃减少，芳烃增加；焦油主要组分包含 C16～C30直链烷烃，二环、三环、四环芳烃及其衍生物，以及各种酚类、酯类、喹啉等物质。

脱硫工程应用喷嘴雾化特性试验研究

采用自行设计并搭建的雾化试验系统,对烟气脱硫系统大流量浆液雾化喷嘴进行流量、喷雾角及索特尔平均直径(SMD)测试,获得流量、喷雾角及SMD与压力之间的关系。试验结果表明:在额定压力下,脱硫工程大流量浆液雾化喷嘴的额定雾化特性参数与实测结果存在一定偏差,脱硫系统浆液雾化喷嘴需进行设计优化,且在浆液雾化喷嘴参数选型上应考虑预留一定余量。

喷淋脱硫塔内除雾器运行特性

除雾器的除雾效果对脱硫系统的稳定运行、烟道腐蚀及烟气排放有重要影响,研究不同空塔流速及组合条件下除雾器的除雾性能很有必要。为此,建立了接近实际工程的喷淋脱硫塔实验台,研究了空塔流速、喷淋层与除雾器距离、不同雾化喷嘴等对除雾器出口液滴含量、粒径分布的影响,以及管式除雾器性能。研究结果表明:空塔流速对一级除雾器出口液滴含量的影响较大,对二级除雾器出口液滴含量有一定影响;除雾器出口液滴粒径随空塔流速提高而减小;喷嘴雾化粒径变小后,一级除雾器出口液滴含量明显增加;喷淋层与除雾器间距对一级除雾器出口液滴含量有较大影响;管式除雾器对除雾器出口液滴含量影响不大。

75t/h循环流化床多联产装置试验研究

在75t/h循环流化床多联产装置上,以淮南烟煤为原料,考察多联产装置的运行特性,并进行不同热解温度下淮南烟煤的热解规律及半焦燃烧特性试验研究。结果表明,该多联产装置可连续稳定运行;获得的煤气中H2和CH4含量高,煤气低位热值达22~26MJ/m3;在试验温度范围内,淮南烟煤焦油产率随着热解温度的升高先升高后降低,在540℃左右时达到最大值,约为收到基煤重的11%;对焦油成分的分析表明,多联产获得焦油可提取苯和酚类化学品后生产燃料油;剩余半焦可顺利送到锅炉高效稳定地燃烧产生蒸汽以供热发电。该装置将煤的热解和燃烧有机结合,在一套装置中实现热、电、气及焦油的联产,提高了煤炭的综合利用价值。

利用破乳剂对低温煤焦油进行初步脱水的研究

采用添加破乳剂的方法探究煤焦油在进行深加工前脱水效果和影响因素。实验主要就破乳剂的种类选取、搅拌时间、搅拌速率、脱水温度、破乳剂质量分数以及静置时间等各方面对脱水效果的影响进行探究,发现随搅拌速率、脱水温度、破乳剂质量分数等的提高以及搅拌时间、静置时间等的延长,水分脱除率呈现不断上升直至平稳的趋势,同时对实验结果进行了分析。在实验基础上,提出破乳脱水的工艺流程方案,目标是使焦油在一段蒸发器出来后的含水质量分数小于0.5%。

气化炉床温对热-电-气-焦油多联产技术的影响

介绍了浙江大学开发的循环流化床热-电-气-焦油多联产技术,它通过煤燃烧与热解的有机耦合,利用固体热载体技术,把煤中富氢成分转化成煤气及焦油,剩余半焦送锅炉燃烧,以实现热力、电力、煤气及焦油在1个系统中的联合生产.试验结果表明:流化床气化炉床层温度对多联产系统的煤气成分和热值、焦油的产率和组成均有较大影响.通过考察煤气中H2、CH4和CO等成分的含量以及煤气的热值随气化炉床层温度的变化趋势以及不同温度下焦油的产率,找到了焦油产量最大的运行温度;利用层析和GC-MS分析方法对不同气化温度下产生的焦油成分进行了分析,得到了产生高质量焦油的运行温度.结论:在综合考虑煤气、焦油生产的情况下,应尽量使多联产系统的流化床气化炉床层温度维持在600℃左右.

低温煤焦油流动性能改善的实验研究

针对循环流化床热电气焦油多联产系统中流化床热解煤焦油流动性能不佳的问题,分析了甲苯不溶物对焦油黏度的影响,比较了不同添加剂对焦油黏度的影响。通过比较焦油原样黏度和甲苯可溶物黏度,发现甲苯不溶物对焦油黏度有着显著影响。通过选用乙醇、油酸、硬脂酸、工业汽油、甲苯和四氢呋喃等9种不同类别的添加剂,分析在不同的添加比例下添加剂对煤焦油流动性能的影响,发现随着添加比例的增大,煤焦油的黏度降低,其中乙醇的降黏效果最为明显。此外,通过采用光学显微镜比较焦油添加添加剂前后的微观结构,并对添加剂的降黏原理进行了分析。

消除白色烟羽影响因素研究

本文通过数值模拟对消除白色烟羽的影响因素进行研究。结果表明:环境温度越低、环境风速越小、环境湿度越高、烟囱出口烟气流速越大、烟囱出口烟气温度越高时,烟羽产生情况越明显,反之,则烟羽产生情况减弱;可通过提高机组燃煤品质,燃用发热量高、含水量小的煤质,减小锅炉出口烟气量,降低烟囱出口烟气流速和脱硫后的饱和湿烟气温度等措施,来改善白色烟羽造成的视觉污染,减小后续烟羽治理的设备运行压力和成本。

空气助力式脱硫喷嘴喷雾特性试验

为降低脱硫喷嘴雾化粒径,探索空气助力对脱硫喷嘴雾化性能的影响,本文在喷雾试验平台上试验分析了自行设计的空气助力式脱硫喷嘴的雾化性能,得出不同工况下喷嘴压力、液滴粒径、喷雾角等性能参数的变化规律。结果表明:不通入气相工质时,空气助力配气结构对常规脱硫喷嘴喷雾特性影响不大;在通入一定量气相工质后,喷嘴雾化水平明显提高;当气液质量比达到0.002,液滴索太尔平均粒径SMD可降至1400μm以下;随着气液质量比的提高,雾化粒径逐渐缩小;气相工质的介入会使喷雾角大幅增加约20°。