基于动态相关向量回归的燃煤锅炉烟气NO_x浓度预测模型

针对NO_x的生成过程的高度非线性、强相关性以及动态特征,提出一种基于互信息和动态相关向量回归的烟气NO_x浓度预测模型。依托某660 MW燃煤锅炉的历史运行数据,建立动态相关向量回归模型。通过和相关向量回归、人工神经网络、极限学习机模型以及动态支持向量回归模型对比分析,提出的NO_x浓度预测模型动态跟踪性能好,预测准确性高,为锅炉燃烧参数调整和SCR系统动态优化提供了基础。

值班燃料比对环形燃烧室内NO_x生成影响的数值研究

采用数值方法分析了值班燃料比对某重型燃气轮机环形燃烧室内热力型NO_x生成的影响规律,分析表明:在一定范围内调整值班燃料比,控制燃烧室内温度及高温区分布,是降低NO_x排放的有效手段。增大值班燃料比使得值班扩散火焰温度升高,有利于燃料气流的着火与稳定燃烧,但也导致中轴线附近区域热力型NO_x生成速率升高。增大值班燃料比使得预混燃料化学当量比减小,壁面附近区域火焰温度降低、高温区范围减小,热力型NO_x生成速率降低。因此,存在最佳值班燃料比使得该重型燃机NO_x排放最低。值班火焰采用扩散燃烧方式,继续增大值班燃料比则将导致NO_x排放浓度迅速升高。

基于优化粗粒级固体燃料赋存形态的铁矿烧结过程NO_x减排

铁矿烧结工序作为钢铁行业NO_x排放的主要来源,在当前高压环保态势下减少其NO_x排放迫在眉睫.烧结过程NO_x主要产生于固体燃料燃烧过程,而粗粒级燃料的赋存形态会影响其NO_x排放.基于此,本研究采用可视化微型烧结燃烧装置研究裸露型和被覆型粗粒级焦粉的燃烧行为,以及优化其配加模式对NO_x排放和烧结固结强度的影响规律,并烧结杯实验研究兼顾NO_x减排和烧结产质量指标的适宜粗粒级燃料赋存形态.结果表明,相比裸露型粗粒级焦粉,表面被覆铁酸钙细粉时其NO_x排放降低约56%;分加粗粒级焦粉以调控其为裸露型时,NO_x排放增加约10%,且烧结矿强度降低,而控制粒度为0.5~3.15 mm以调控其为被覆型时,NO_x最大体积分数和N元素转化率分别降低约8%和27%,且烧结各项产质量指标均得到改善.

柴油机SCR系统NO_x目标转化率分布规划方法

采用SCR技术,可以使NO_x比排放满足排放法规要求.然而,各个工况NO_x目标转化率的分布设定,对NH_3的综合比消耗存在很大的影响.为此,分析了ESC稳态测试循环利用优化NO_x目标转化率分布的方法降低NH3比消耗的可行性,依据实验数据,建立了以NO_x比排放和NH_3平均滑失浓度限制作为边界条件、以最小NH_3平均比消耗作为优化目标的数学描述模型.针对此模型,给出了最优解的求解方法.采用上述优化模型,在离线模式下得到了最优的目标转化率分布MAP,并通过发动机台架实验进行了ESC实验循环验证.结果表明,采用该优化方法可以节省10%~20%的NH_3消耗量.

300MW亚临界锅炉NO_x排放量和机组经济性的综合治理

分析了燃煤火力发电厂NOx产生机理及影响因素,指出煤质、炉内燃烧温度、氧浓度及分布状况是影响NOx生成量最直接因素。对于已投产机组,控制运行氧量、实现空气分级燃烧、优化磨煤机组合方式是降低NOx排放量的主要措施。通过降低运行氧量1%～1.5%,NOx排放量可下降10%～40%,供电煤耗下降1～2 g/kWh;通过加强空气分级燃烧,NOx排放量可下降10%～40%,供电煤耗变化不大。采用下4台磨煤机组合方式,NOx排放量可下降50～100 mg/Nm3。

蓄热式辐射管中低NO_x燃烧过程的数值模拟

通过数值模拟的方法,建立蓄热式辐射管内低NOx燃烧过程的数学模型,在验证模型正确的基础上,分析了不同低NOx燃烧技术对NOx抑制效果的影响。研究结果为低NOx燃烧器的优化设计提供了理论依据。

煤层气发电高温NO_x烟气SCR处理技术及其应用

煤层气发电是煤层气利用的重要途径之一,但煤层气发电排放的高温尾气中含有大量的氮氧化物(NO_x),会对环境造成污染,需要对其进行脱硝处理,而高温烟气(约500℃)又不宜用V_2O_5/TiO_2蜂窝式催化剂进行直接脱硝处理。为此,在分析比较煤层气发电高温烟气与燃煤发电烟气差别的基础上,应用纳米组装和灌注法研制了GJ-HC-5型催化剂,并通过室内实验确定了脱除NO_x的最佳温度窗口(400~600℃)。之后,在某煤层气电厂进行中间试验,将发电机组高温烟气直接通入到SCR一体化装置进行脱硝处理,在SCR反应器进出口处连续监测,进口NO_x浓度约为620 mg/m^3,出口监测浓度约为20 mg/m^3,对烟气中的NO_x的脱除率始终保持在90%以上。试验结果表明,所研制的高温SCR催化剂符合实际烟气温度条件,且制备方法简单,是一种可行的煤层气发电高温烟气的脱硝方法。

煤粉燃烧中NO_x和SO_x生成的详细反应机理模拟

采用详细化学反应机理与CFD方法耦合的煤粉燃烧数值模拟程序,计算了煤粉燃烧过程中CO,NO_x和SO_x等的浓度分布特性.通过与实验对照,验证了数值模拟方法的可靠性,并分析了燃烧温度和煤粉细度等因素对于NO生成的影响.结果表明温度对于NO的生成影响较大,随着温度的增加,NO的生成浓度明显增加;对于不同煤种,可能存在一个温度点,这时NO的生成速率将非常快;在计算范围内,温度对SO_2的最终生成浓度没有明显影响,而只影响SO_2的释放过程.煤粉细度对于NO生成有较小的影响.

超超临界旋流燃烧锅炉低NO_x高效燃烧试验研究

针对某厂660 MW超超临界燃煤锅炉,通过变O_2体积分数、变不同层燃烧器风量分配方式、变内二次风量、变同层燃烧器风量分配方式和变燃尽风量等试验对其进行了性能优化研究。结果表明:投产后锅炉炉渣碳质量分数和CO排放体积浓度较高,但通过高O_2体积分数运行、开大内二次风量和设置合理的外二次风配风方式及燃尽风风门开度,可有效降低炉渣碳质量分数和CO排放体积浓度,其中内二次风量的影响最大;在各影响因素中,运行O_2体积分数和燃尽风量大小对NO_x排放影响最大。通过综合优化调整,锅炉性能得到明显改善,各项主要性能参数均达到或优于设计值。

基于MMI-PCA-KLPP二次降维和模糊树模型的NO_X浓度软测量方法

针对火电厂气体分析仪测量存在滞后和NO_X软测量不准确的问题,提出了一种基于改进互信息-主成分分析-核局部保持投影(MMI-PCA-KLPP)二次降维和模糊树模型(FT)的NO_X浓度软测量方法。首先对样本进行剔除离群点等预处理,再通过查阅文献大体确定模型的输入变量,并采用MMI方法对输入变量进行降维处理;针对MMI降维后依然有较多输入变量的问题,综合考虑了样本全局结构特性和局部结构特性,用PCA-KLPP方法对MMI降维后的变量二次降维;最后针对二次降维后的数据,基于模糊树算法建立了NO_X软测量模型。实验结果表明,模糊树模型精度高且泛化能力强,结合MMI-PCA-KLPP二次降维处理后,大大缩短了模型的训练时间且精度未出现较大程度的降低。

NO_x在大气环境中的化学行为及生态效应

系统地综述了ＮＯｘ 在光化学烟雾、酸雨、臭氧层消失和温室效应几个极为重大的环境问题中所起的作用。

燃煤电厂低NO_x排放技术研究

氮氧化物(NO_x)的生成主要与燃烧温度、氧气浓度有关,通过空气分级、燃料分级、低NO_x燃烧器等低NO_x燃烧技术可以有效控制燃烧温度和氧气浓度,从而有效减少NO_x的生成。通过喷入还原剂与烟气中的NO_x进行氧化还原反应,可以实现烟气的深度净化。现分析NO_x形成机理,并对低NO_x燃烧技术和烟气脱硝技术进行简要介绍。

燃气增程式混动车加载策略对NO_x排放影响

由于京Ⅵ法规的特殊性,典型增程式混合动力车整车排放可以达标国Ⅵ法规要求,但无法满足京Ⅵ法规要求.针对该问题,在一台4缸4.5 L排量的增程式混合动力天然气车专用发动机上,按照中国典型城市公交循环(CCBC循环)工况开展了不同加载策略对瞬时NO_x排放的影响,研究分析了典型增程式混合动力天然气车发动机启动阶段的工作特征,以及启动阶段加载时间和加载路径对整车排放的影响.研究表明:在常规加载路径(即发动机转速和负荷线性增长)情况下,延长加载时间3 s至40 s能有效降低NO_x排放,把整车瞬时NO_(x)排放30 s平均值从786×10^(-6)减少至504×10^(-6),能够满足京Ⅵ法规但相对法规限值的裕度不大.然而通过在启动阶段改变加载路径策略的研究发现,使用先在小负荷工况提升发动机转速至目标值,之后保持发动机转速不变提升发动机负荷至目标值的加载路径,可以将整车瞬时NO_x排放30 s平均值进一步降低至271×10^(-6),满足京Ⅵ整车法规要求的同时保证了足够的裕度.

计算直喷式柴油机NO_x生成模型的研究

开发一个准维双区模型计算直喷式柴油机NO_x的生成,并由试验验证。通过模型分析燃烧过程热力学和化学反应动力学影响因素,实现机内最小限度生成氮氧化合物。

钙基脱硫剂对循环流化床NO_x排放影响研究进展

近年来提出的燃煤电厂大气污染物超低排放标准对CFB锅炉的污染物治理提出了更高的要求。为解耦CFB锅炉高效脱硫和低NO_x排放之间的矛盾,需要更加深入了解钙基脱硫剂对含氮反应的影响。目前普遍认为,石灰石脱硫和NO_x排放2个过程,通过各含钙化合物相互转化和对含氮反应选择性催化构成一个整体,而影响其中任一环节的因素都可能使最终NO_x排放量发生变化。笔者围绕CFB燃烧条件下NO_x基本反应,各含钙化合物间相互转化规律和表面选择性含氮催化反应性,以及烟气组分、温度和配风等影响因素,阐述了钙基脱硫的影响。通常,投放钙基脱硫剂会导致NO_x排放量升高,N_2O排放量降低,这是多方面因素共同作用的结果,如CaO催化挥发分氮氧化生成NO、促进CO等还原性气体氧化消耗、促进N_2O分解等。而脱硫产物CaSO_4及CaS等也对NO还原表现出明显的催化活性,实践发现基于钙基脱硫和喷氨脱硝的同步脱硫脱硝技术是可行的。未来还需进一步定量研究石灰石脱硫与NO_x排放之间的相互作用规律,并在此基础上开发一体化脱硫脱硝技术,以期实现CFB锅炉NO_x和SO_2的双超低排放。

燃煤锅炉降低NO_X排放的技术措施

本文概括介绍了降低燃煤 NOX 排放的低 NOX 燃烧技术和烟气处理降低 NOX 技术 。

旋流分级燃烧器的NO_x生成特性的研究

文章研究了旋流分级燃烧器的分级燃烧原理、运行特性及其对NO_x生成的影响,指出了它在锅炉上的应用前景。

山西无烟煤空气分级燃烧NO_x排放特性试验研究

采用自建的20 kW煤粉燃烧自维持一维试验炉系统进行了山西无烟煤空气分级燃烧和NO_x排放特性试验。结果表明:该系统能够实现煤粉气流在炉内自维持稳定燃烧,可有效地模拟煤粉锅炉炉内的流动、燃烧以及NO_x生成的全过程;单级空气分级燃烧时,增加空气分级深度有利于提高NO_x还原效率,NO_x还原效率最高可达51.7%;随着空气分级深度的增加,最佳燃尽风喷口位置向上偏移;通过合理配置燃尽风喷口位置及燃尽风量比例,多级空气分级燃烧时的NO_x还原效率将高于单级空气分级燃烧,可达60%。

降低加热炉热力型NO_X浓度控制技术的研究与应用

对加热炉热力型NO_X生成的原因进行了有效分析,结合加热炉燃烧控制系统的特点,从多个方面开展了工艺技术的研究工作,并实施了验证,最终达到了国家工业炉窑烟气排放中NOx浓度超低排放的标准,提升了企业环保管控的水平和能力。

烟气中SO_2,NO_x脱除的新技术——膜、电化学及高能辐射等技术

综述了近年发展起来的脱除烟道气中SO_2及NO_x的新技术,包括典型膜技术、电化学技术和结合化学反应的高能辐射技术(电子束照射、等离子体电晕放电等),经过不断改进,已有些达到小型工厂阶段,有非常诱人的前景。