锅炉用甲醇燃料与柴油燃料的对比研究

为了解决当前石油燃料的能源短缺及其应用所引发的一系列环境污染问题,在对甲醇燃料锅炉汽化燃烧技术研究的基础上,通过构建试验系统分别对甲醇燃料、柴油燃料在锅炉中应用的热效率、污染物排放以及综合应用费用等指标进行对比,结果表明:甲醇燃料在热效率、降低污染物排放以及节约运行成本等方面具有显著的优势,应在未来进行广泛推广应用。

玻璃熔窑全氧燃烧技术现状及发展趋势

全氧燃烧技术因其在高效熔化、节能、减排等方面的优势,在玻璃生产线上的应用场景越来越多,通过分析全氧燃烧技术的特点、燃烧方式变化,提出了全氧窑炉的燃烧器、控制系统、氧气供应和耐火材料是全氧燃烧技术发展的重要节点,并对全氧燃烧技术的发展提出了研发方向。

燃油分级对中心分级燃烧室NO_x排放的影响

对采用燃油中心分级方案的燃烧室NOx排放特性进行了实验研究.在进气流量、进气温度和进气压力一定的情况下,改变值班级和主燃级两级油量的相对大小,采用烟气分析仪在燃烧室出口截面测量NOx和CO的排放.对比分析了值班级燃油量、主燃级燃油量以及两级燃油比例对污染物排放特性的影响.实验结果表明,与主燃级相比,值班级燃油量对NOx排放的影响较大;在总油气比不变的前提下,存在一个最佳燃油比例使得NOx排放最低.

煤燃烧过程中加石灰石脱硫对NO_x排放影响的研究

讨论了煤燃烧过程中NO_x的析出特性和各种因素的影响。实验表明,加石灰石脱硫将使NO_x排放量上升,但是通过选择适当的运行参数,如温度、氧浓度、Ca/S比等和吸收剂种类,可以大大缓解脱硫与降低NO_x排放之间的矛盾。实验温区为600—1150℃,包括了流化床燃烧的温度范围,部分结果在流化床燃烧器上作了验证。

回转窑内生物质高温空气燃烧NO_x生成模型与验证

根据生物质中燃料N的存在形式和燃烧中演变的特点，建立了其在高温空气燃烧（HTAC）条件下以燃料型NOx产生为主并考虑热力型NOx的生成模型。通过数值计算研究了回转窑内生物质燃料稻壳在HTAC下NOx的排放规律。计算结果表明：燃烧后NOx的生成浓度随高温空气温度的增加而增大，在一定温度（1000-1050℃）以上，这一趋势更是有所加快；随着氧气体积分数的降低，NOx的生成浓度降低，当氧气体积分数低于临界值（8％）时，NOx的量显著下降；空气消耗系数的降低形成还原性气氛，使NOx的生成降低，在空气温度1200℃时，空气消耗系数从1．8降到0．8，NOx的浓度大致从400mL／m^3降为150mL／m^3。通过实验测量的NOx值与相同工况下的数值计算值进行了比较，两者NOx排放规律的变化趋势相同，平均相对误差约为7％。验证了模型的可靠性，证实了高温空气燃烧技术与低氧燃烧结合能实现较低的NOx排放。

分级富氧燃烧控制NO_x的一维模型和试验研究

为研究富氧燃烧过程中的 NOx生成与控制，在一维沉降炉上进行了煤的分级富氧燃烧试验，并利用 Matlab 和Cantera 软件建立了一维沉降炉反应模型并进行分析。试验温度1100~1200℃，给粉量21.1~32.3 g/h。试验和模拟结果表明：富氧燃烧时不采用烟气再循环的方法时 NOx生成量也可比空气下燃烧时低。在未分级条件下，富氧燃烧时的NOx排放量是空气工况的77%。通过推迟二次风后移、缩小一次风风率等手段延长一次风在还原区的停留时间，可降低富氧燃烧时的 NOx生成量。高浓度 CO2和焦炭的气化反应有助于强化还原区的还原性气氛，促进NO在焦炭表面的还原，促进焦炭N向N2的转化，抑制焦炭NOx的生成。一维模型模拟结果与试验吻合。

低压喷射天然气双燃料船机清洁燃烧策略的数值模拟

基于三维计算流体力学软件CONVERGE,通过数值模拟的方法,研究了排气阀关闭时刻(EVC)、废气再循环(EGR)、引燃油喷射时刻(PFIT)对船用低速二冲程双燃料发动机有害污染物氮氧化物(NOx)生成的影响,并分析了多种技术路线耦合对NOx排放和燃油经济性的综合作用.结果表明:排气阀推迟关闭降低NOx排放效果显著;废气再循环是降低NOx排放最有效的措施;推迟引燃油喷射时刻可以使主燃烧过程滞后,实现NOx排放的降低.推迟PFIT耦合EGR可以在较明显降低NOx的同时保持比较好的燃油经济性,推迟EVC耦合EGR可以实现超低NOx排放.

基于油耗调查的2010年天津市农业机械排放研究

通过问卷调查,采用基于燃油消耗量的方法估算出天津市2010年农业机械氮氧化物(NOx)和颗粒物(PM)的总排放量.2010年天津市农业机械总保有量为57.5万台,其中种植业机械最大约占52.5%;总动力为588万kW,运输机械占比最大为47.3%.估算出2010年天津市农业机械总油耗(主要为柴油)为6.7万t,其中运输机械耗油量为4.5万t.再根据燃油消耗量估算了天津2010年农业机械污染物排放量,NOx和PM年排放量分别为3470t和303t.

气体燃料再燃对NOx还原的影响

气体燃料再燃是研究较多的降低烟气中NOx含量最有效的方法之一。本文以典型的一次燃烧区烟气成分为模拟烟气,研究了不同的气体燃料(CH4,C2H2和C2H4)作为再燃燃料时,再燃区燃烧工况(空气过量系数和再燃温度)对NOx再燃过程和NOx还原率的影响。通过计算发现,不同组分的气体燃料、再燃区空气过量系数及再燃区温度对NOx的再燃过程和NOx还原率都有重要的影响。

燃煤特性影响燃料N转化率试验研究

煤燃烧过程中生成大量NOx,其中以燃料型为主。由于反映燃煤特性的物理、化学特性指标很多,很难通过单一指标变化对燃煤N转化率直接进行试验分析。为此,该文采用灰色系统理论的关联分析方法,基于大型沉降炉试验,分析了反映燃料N转化率变化的物理、化学特性指标与燃料N转化率之间的关联程度,建立了燃煤特性与燃料N转化率之间的关系系数FCI。试验结果证实燃料系数FCI能够正确反映出煤燃烧过程中NOx排放变化规律,且同种燃烧状态下,燃煤燃料系数值与其燃料N转化率呈线性变化关系。经电厂煤种适应性试验进一步说明了基于燃料系数分析,采用合理的燃烧调整手段,可促进锅炉变煤种的高效、低污染燃烧。

用富氧燃烧技术减少水泥生产过程NOx排放的可行性分析

近年来我国水泥产量逐年增高,水泥生产过程中的NOx排放量也越来越大,因此,控制水泥行业NOx的排放压力巨大.详细介绍了富氧燃烧技术应用于水泥行业进行脱硝的机理、研究现状及存在问题,并对富氧燃烧技术应用于水泥行业进行脱硝的可行性进行分析,得出此技术对于减少水泥行业中的NOx排放具有很大潜力.

不同配比乙醇柴油混合燃料的经济性和排放性

为了研究乙醇柴油混合燃料的经济性和排放性,该文在双缸直喷式柴油机和在用的柴油轿车上分别进行了发动机台架试验和整车底盘测功机试验。结果表明,在不调整柴油机条件下,使用乙醇柴油混合燃料能够在一定程度上改善发动机燃油经济性和降低排气烟度和NOX排放,但HC排放增加。适当减小供油提前角有利于改善乙醇柴油混合燃料发动机经济性和排放特性。对于试验车辆,燃用E10有利于降低汽车在中、高速时的等速工况燃料消耗量和常温下冷起动后PM、NOX排放量。该研究结果对于改善乙醇柴油混合燃料的燃油经济性和排放性具有实用价值。

再燃燃料中HCN对NO_x还原的影响

燃烧再燃是降低ＮＯｘ 排放的一项重要的炉内措施。通过对再燃区不同的空气过量系数和再燃温度条件下的数值计算，研究了用含有ＨＣＮ 的天然气（ＣＨ４） 作为再燃燃料的再燃过程。研究发现，再燃燃料中含氮组分的存在，以及再燃区的工况条件都对ＮＯｘ 的还原率有很大的影响。因此，在实施降低ＮＯｘ 排放的再燃技术过程中，应当根据实际情况对再燃区的燃烧工况进行优化，选择合适的再燃区温度和空气过量系数。

船用柴油机实现低NOx燃烧的数值模拟

为研究"浅坑型"燃烧室缸内高温燃油的雾化与燃烧过程,建立了L23/30H柴油机的CFD计算模型,应用台架试验验证了计算模型的有效性,在提高燃油喷射温度的条件下模拟了缸内平均压力和温度的变化,对比分析了排放物的生成情况.结果表明:燃油喷射温度对L23/30H柴油机的动力性能影响不大,对NO_x生成有显著影响,燃油喷射温度上升至413 K时,NO_x生成速率减小,NO_x最终生成量有量级上的减小,能满足MARPOL公约73/78附则Ⅵ修正案的排放规定,燃油喷射温度继续升高,NO_x生成量变化甚微;燃油喷射温度的升高使得扩散燃烧过程中Soot的再氧化效应减小,最终Soot生成量有所升高.

燃料分级与烟气再循环对天然气低氮燃烧特性影响机理

随着天然气工业锅炉污染物排放标准越来越严格,采用单一的氮氧化物控制技术手段难以满足现有需求。本文以NO_x排放低于30mg/m^3为目标,基于低氮燃烧器和外部烟气再循环的组合技术路线,设计开发了一种燃料分级低氮燃烧器,并在1.4MWth中试规模的燃气锅炉上,研究了燃料分级、化学当量比以及烟气再循环率等参数对燃烧特性以及NO_x生成的影响。结果表明:二次燃料比例、过量空气系数和烟气再循环率对燃烧稳定性、燃尽率和NO_x的生成具有重要影响;10%的烟气再循环率可以减少65%的氮氧化物排放;烟气再循环与二次燃料比例共同作用下,存着扇形火焰稳定燃烧区域。

1000MW燃煤锅炉富氧燃烧改造及NO_x排放的数值模拟

针对燃煤锅炉富氧燃烧改造的可行性以及NOx排放的问题，提出基于CFD数值模拟方法，开展1000MW双切圆式燃煤电站锅炉的富氧燃烧改造及其NOx排放的数值模拟研究．结果表明，当氧气体积分数为30％的富氧燃烧条件下模拟的炉膛温度分布、换热结果与改造前空气燃烧时相当．绝热火焰温度一致可以作为改造时氧浓度选择的依据．改造后燃料NOx、热力NOx的生成量均显著降低，总NOx生成量可达改造前的47．3％．大量二氧化碳的存在促进还原区煤焦气化反应和燃料氮的析出，削弱了NOx前驱物的氧化，促进NO还原，从而减少NOx生成量．增大燃烬风风率可降低NOx排放．再循环烟气中的NO的还原使NOx净生成量降低44．6％～71．8％．

采用再燃技术降低锅炉NO_x排放的工程实践

概述低NOx再燃技术在我国的试验研究及工程应用情况。通过试验台试验和数值模拟计算,并结合现场试验,为改造工程提供了最优化的方案,使工程应用达到了预期效果。将天然气作为再燃剂应用在一台50MW机组锅炉上,取得了NOx排放质量浓度降低44%的效果(天然气体积分数为15.6%);将细煤粉作为再燃剂应用在一台65t/h煤粉炉上,取得了NOx排放质量浓度降低56.5%效果(再燃燃料质量分数为20%),成功实现了低NOx再燃技术在我国的工程应用。再燃技术的整个系统结构简单、运行操作方便、投资费用和运行成本都相对较低。实践证明,低NOx再燃技术是适应我国国情的高效低NOx燃烧技术,具有一定的应用前景。

煤在增压富氧燃烧条件下NO_x排放特性实验研究

利用高压热重傅里叶红外联用的方法研究大同烟煤在增压富氧条件下燃料N的释放行为,主要考察压力对NOx排放特性的影响。实验结果表明,压力的改变对燃料N的迁移转化过程影响显著。由于含氮前驱体的生成机制不同,压力升高后,其转化率变化规律并不一致。随着压力的升高,挥发分产量的增加,燃料N向NO的转化率逐渐上升。在2 MPa以下时,由于NO浓度和氧分压的增加,燃料N向NO2的转化率逐渐升高,但在3 MPa时,随着NO2分解速率的加快和产量的减少,NO2的转化率有所下降。燃料N向NOx的转化率随着压力升高单调增加。

玻璃熔窑全氧燃烧技术及其耐火材料的研究进展

阐述了玻璃熔窑全氧燃烧技术的机理、发展历程、全氧燃烧应用的优点以及应用过程中存在的一些问题和解决方法。分析了影响全氧燃烧玻璃熔窑的几个因素以及全氧燃烧对耐火材料的新需求,并对全氧燃烧的发展趋势进行了展望。玻璃熔窑全氧燃烧技术对于治理环境、减少大气污染、降低室温效应等能起到积极作用。

分级燃烧对层燃炉NO_x减排的效果研究

将分级燃烧低NOx技术应用于层燃炉,在实验炉中测试了其对NOx排放的控制效果。实验表明,空气分级在不对燃烧构成很大影响的前提下可以达到28%的NOx减排效果,而燃料分级则可降低NOx55%,可见分级燃烧对层燃炉中NOx控制也是有效的。