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.

烟气中SO_2采样测量技术的应用与改进

简要总结了目前常用的烟气SO2 测试方法及使用过程中常见问题 ,并提出了相应的解决措施。目前被普遍使用的便携式烟气分析仪存在由于烟气中水蒸汽结露和采样系统抽力不够而严重影响测量结果的问题 ,针对这 2个问题 ,设计采用一种辅助采样装置 。

复合喷动烟气净化工艺气固主反应区段脱硫特性

针对一种新型半干法复合喷动烟气净化工艺,利用实时在线SO2光谱测量系统对该工艺的二级反应区段进行了脱硫特性试验研究。详细分析了吸收剂给入量、烟气温度、内循环颗粒浓度、流场扰动强度、调质水量5个因素对二级反应塔SO2脱除量和脱除份额的影响。试验结果表明,在优化的工况参数下,所研究区段的脱除份额可达到40%以上;内循环颗粒浓度对该区段脱硫特性有显著影响,可提高脱除份额18%;吸收剂给入量、流场扰动强度和调质水量对该区段脱除份额也有约6%～8%的明显影响。

复合喷动烟气净化工艺气液主反应区段蒸发特性研究

针对一种新型半干法复合喷动烟气净化工艺,提出了使用截面温度标准差判定蒸发过程的分析方法,利用双回路抽气式温度、湿度测量装置和可测量径向截面温度分布的网状测量装置对该工艺的气液主反应区段进行了蒸发特性研究。详细研究了分析方法、雾化气液比、烟气温度、烟气速度对蒸发特性的影响。研究结果表明,烟气温度对蒸发特性有显著影响,由120℃上升至180℃可使气液主反应区缩短34%;雾化气液比由0.1上升到0.3可使气液主反应区缩短23.5%以上;烟气速度对气液主反应影响较小,但较低烟气速度有利于离子吸收反应的进行。

半干式脱硫系统的热量物质衡算模型

开发了主要针对排烟循环流化床烟气脱硫技术 ,并且适用于其它各类半干法烟气脱硫工艺的热量物质衡算模型和计算软件。采用 1t/h锅炉的实烟气脱硫实验台和国内几家典型半干法烟气脱硫系统的运行数据进行了验证 ,计算准确。该计算模型和软件可用于半干法烟气脱硫工艺的系统设计。

SO_2对钙基吸收剂吸收NO的作用机理

针对低温条件下SO2对Ca(OH)2吸收NO的影响进行了实验研究,分析了烟气中O2和H2O对SO2促进Ca(OH)2吸收NO的影响。实验结果表明,当烟气不含SO2时,Ca(OH)2对NO基本无吸收作用;烟气中SO2的存在对NO吸收具有促进作用。H2O和O2对SO2促进NO吸收有显著影响;当烟气不含O2时,即使大量的SO2被吸收,NO吸收效率仍较低;只有SO2与O2和H2O共存才能促进NO吸收。脱硫产物CaSO3对NO无氧化作用;NO、H2O和SO2未在吸收剂表面产生可分解释放NO2的大分子中间配合物。分析认为在脱硫过程中产生了可以促进NO与O2反应的非稳定中间活性组分。

提升管内熟石灰浆液雾化脱除烟气中SO_2过程的研究

应用非接触在线测量SO2浓度装置,研究了提升管内熟石灰浆液雾化时SO2脱除过程。研制了夹层式抽气热电偶,测得了浆液雾化干燥时烟气温度场分布。结果表明:SO2脱除和浆液干燥过程沿塔高呈先增加后降低的趋势,在距离喷嘴200mm处出现SO2脱除和温度降低份额的最大值。浆液雾化区径向温度呈双峰分布。气液质量比由0.1提高到0.2时脱硫效率提高8%;雾化高度提高。夹层式抽气热电偶适于测量气液两相流场内气体温度,通过测定温度场可以判定浆液蒸发情况,标定不同工况喷嘴雾化状态。

喷雾多相并存区温湿度测量方法及干燥特性

针对气液固并存区烟气温湿度测量问题,在对几种温湿度测量方法分析的基础上,设计了一种双回路抽气式温湿度测量装置,在喷雾干燥试验平台上,进行了对比和优化研究。在此基础上,分析了干燥塔内的温湿度分布特性。结果表明:内外层抽气速度均存在优化值,较外层抽气,内层抽气对测量值有更显著影响。内层抽气速度在12—24 m/s时,其测量值变化幅度仅为3.3℃;外层抽气速度在4—6 m/s时,其测量值变化幅度小于1℃。得出喷嘴雾化区域内干球温度呈径向双峰分布,湿度呈"W"型分布,且蒸发强度在距喷嘴200 mm处达到最大值。

MnO_x/RHA催化氧化NO制备工艺优化

以稻壳灰(RHA)为载体,采用等体积浸渍法制备了MnO_x/RHA催化剂,在常压固定床反应器上,考察了制备条件对MnO_x/RHA催化氧化NO活性的影响,采用XRD、SEM、EDX和XRF等方法对催化剂特征及制备条件的影响进行了分析。通过对催化剂特征的分析发现,MnO_x主要以无定形颗粒状负载在RHA内表面和断面上;除煅烧时间外,制备条件对催化剂活性有显著影响。通过对催化剂及RHA表面微观形貌和组分的分析发现,随着煅烧温度升高,RHA表面MnO_x颗粒尺寸增大,MnO_x晶体含量增加,当煅烧温度由200℃上升到650℃时,MnO_x颗粒粒径由0.1μm增大到1.0μm。随着灰化温度升高,RHA表面结构由平板状向疏松蜂窝状和细丝状转变。

密胺海绵大孔复合吸附剂的制备及储热特性

针对宏观孔隙对无机水合盐水吸附过程中的吸附动力学影响探究较少的问题,以大孔密胺海绵为基底,担载氯化钙形成CaCl_(2)密胺海绵热化学吸附储热复合吸附剂,探究了环境温度、相对湿度、浸渍浓度对复合吸附剂吸附效果的影响,结果表明:在相同吸附湿度、浸渍CaCl_(2)溶液浓度条件下,最佳吸附温度为20℃;在相同吸附温度、浸渍CaCl_(2)溶液浓度条件下,最佳吸附相对湿度为90%;在相同吸附温度、湿度条件下,当浸渍CaCl_(2)溶液质量分数为10%时,复合吸附剂取得最佳吸附效果。

气液共存区域温湿度场的测量及液相分布的表征方法

分析了喷雾干燥器内气液共存区域烟气湿度的表征方法，设计了可实现多点同步采集的湿球温度测量装置和试验平台，进行了温湿度场测量方法的研究．结果表明：在干球温度为90～120℃、湿球温度为40～60℃的反应器工作区间内，可以采用湿球温度定性表征烟气湿度的变化；增湿操作进行后，存在30～40s的湿球温度值稳定测量时间；接近测量对象湿球温度的增湿水温有利于减少测量干扰；与单点测量结果对比，液相稠密区和稀疏区均较吻合；通过对比分析裸电偶测量值与湿球温度，可定性获得被测截面的液相分布特征．

热解过程煤焦微观结构变化的XRD和Raman表征

为深入了解煤焦微观结构在热解过程的变化规律，对霍林河褐煤（ HLH）、大同烟煤（ DT）、鸡西烟煤（ JX）和晋城无烟煤（JC）进行热解实验（25～1600℃），采用X射线衍射（XRD）和拉曼光谱（Raman）获取煤焦微观结构信息，并对两者数据的关联性进行分析．结果表明，热解过程煤焦微观结构的变化存在明显的3个阶段，分别对应解聚与流动、热缩聚与芳构化、石墨化．当L_a ＜3 nm， I_D1／I_G和I_D4／I_G随L_a的增大而增加；当L_a ＞3 nm，I_D1／I_G和I_D4／I_G随L_a的增大而减小，表明层片在不同尺寸内发生改变，其相互连接方式和缺陷数量也不相同．L_c 分别与I_D3／I_G 和Raman谱峰总积分面积成反比，表明无定形sp^2碳原子多存在于芳香片层的夹层间，且与芳香结构活性有关．

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。

活性焦孔结构演变规律及对脱硫性能的影响

采用气体活化法制备活性焦,通过控制温度和烧失率来控制孔结构生成过程,制取具有特定孔结构的活性焦。采用N2吸附法对样品的孔结构进行表征,并在固定床实验系统上对不同样品的脱硫性能进行测试研究。研究发现:活性焦制备过程中,低温活化有利于活性焦微孔结构的形成和脱硫性能的提高,微孔是活性焦脱硫反应发生的主要场所,中孔和大孔作为分子扩散通道并具有存储H2SO4的作用,微孔比表面积可以作为判断活性焦脱硫性能的关键指标。

煤粉浓缩器内气固两相流动特性的数值模拟

利用气固两相计算模型(IPSA模型),对水平浓淡煤粉燃烧器关键部件——百叶窗煤粉浓缩器内部压力、速度、浓度场进行了数值模拟,得出了浓缩器内气固两相流动规律,进一步分析了浓缩器的煤粉浓缩机理。计算结果表明,在浓缩器叶片上部出现高煤粉浓度的带状结构,并且在浓侧出口中心位置的煤粉浓缩带内,形成局部的煤粉高浓度区域,这是百叶窗式煤粉浓缩器的主要特点,与试验研究中观察到的气固两相流动现象一致。同时在不同分流挡板开度k下对煤粉浓缩器内部流动进行了数值模拟,得到了浓缩器性能参数,给出其变化趋势,与试验结果对比吻合较好。

水溶钠对准东煤快速热解煤焦燃烧特性的影响

采用不同萃取液对准东五彩湾烟煤进行逐级萃取,分别利用电感耦合等离子体原子发射光谱仪和离子色谱仪对萃取制得的滤液进行相应的元素分析和阴离子检测。测试结果表明,准东煤中金属钠的赋存形态以水溶钠为主,且主要以Na Cl,Na_2SO_4,Na NO_3,Na HCO_3等化学形态存在。在酸洗煤样中加载不同化学形态水溶钠,并在沉降炉快速热解条件下制备煤焦。热解煤焦的热重燃烧实验表明,添加水溶钠使煤焦的燃烧初始反应温度、着火温度和燃尽温度都较酸洗煤煤焦有所降低,表明水溶钠盐对高钠煤煤焦的燃烧具有促进作用。不同化学形态水溶钠的催化作用不同,以Na_2CO_3的作用最为显著。通过积分法计算得到了5种快速热解煤焦燃烧的活化能,加载水溶钠盐使煤焦燃烧的活化能降低,不同化学形态水溶钠的影响不同。

烟气气相组分及Ca(OH)_2对KMnO_4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。

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。

百叶窗浓缩器内叶片及壁面磨损数值预测

通过数值计算方法预测了百叶窗浓缩器内叶片及壁面磨损的情况。研究了百叶窗结构、来流速度、给粉浓度等因素对浓缩器内叶片磨损的影响 。