考虑变掺氧富氧燃烧与利用LNG冷能的LAES的综合能源系统低碳经济调度

为促进风电消纳,减少火电机组的碳排放,解决综合能源系统(Integrated Energy System,IES)低碳经济运行问题,文中引入变掺氧富氧燃烧技术对燃气机组进行改造,并结合利用液化天然气(Liquefied Natural Gas,LNG)冷能的液化空气储能(Liquid Air Energy Storage,LAES),提出了一种电热气冷IES低碳经济优化策略。首先,构建含变掺氧富氧燃烧燃气机组、利用LNG冷能的LAES、电转气(Power To Gas,P2G)设备、中央空调和溴化锂制冷机的IES架构,并建立各设备的数学模型;其次,引入阶梯式碳交易机制,建立了以系统运行成本最小为目标的电热气冷IES低碳经济调度模型;最后,采用MATLAB调用GUROBI求解器对多个场景进行求解,验证了文中提出的低碳经济优化调度策略可以提高系统的风电消纳、有效降低系统运行成本,实现碳减排。

考虑富氧燃烧的综合能源系统低碳优化可行性研究

综合能源系统(IES)因其能源利用率高和多能源互补特性而被广泛认为是减少碳排放、提高可再生能源消纳的有效途径。将富氧燃烧技术引入IES,构建了考虑富氧燃烧空分系统和多能互补的IES优化调度模型。首先,通过研究富氧燃烧电厂的运行原理及其能量时移特性建立了富氧燃烧电厂模型。其次,将碳捕集装置(CCS)与IES进行耦合,并在富氧燃烧装置(OECP)与电转气装置(P2G)之间建立合作机制,减小IES运行成本,最大程度降低碳排放,促进可再生能源全消纳,提高能源利用率,保证在负荷高峰期较好的富氧燃烧效果和较高的碳捕集水平。最后,仿真分析证明传统电厂引入富氧燃烧技术及多能互补合作机制可以明显降低碳排放量,促进可再生能源的消纳和利用。

富氧燃烧技术在梭式窑中的应用

研究了富氧燃烧技术对梭式窑烧成的影响。研究结果表明,随着氧浓度从21%→30%的逐渐增加,CO总浓度和NO总浓度都先明显下降,后缓慢上升;节能效果在氧浓度为24%-27%条件下较为明显,而30%的效果反而不明显;而实际烟气量与氧浓度成反比,与过剩空气系数成正比。

富氧燃烧技术在梭式窑中的应用

研究了富氧燃烧技术对梭式窑烧成的影响。研究结果表明,随着氧浓度从21%→30%的逐渐增加,CO总浓度和NO总浓度都先明显下降,后缓慢上升;节能效果在初始段较为明显,而后效果不明显;而实际烟气量与氧浓度成反比,与过剩空气系数成正比。

煤粉流态化预热气态组分CO/CO2生成转化特性研究

基于循环流化床预热的燃烧系统是一种新型的清洁燃烧技术,其流态化预热后煤气中CO/CO2比值对后续燃烧和排放影响较大,研究正确反映CO/CO2比值的焦炭燃烧模型有助于进一步了解该流态化预热过程。笔者基于燃料流态化预热转化过程,研究典型的预热空气富氧气氛(O2/N2)、富氧气氛(O2/CO2)以及燃料种类变化对预热后气态组分中CO/CO2生成转化特性的影响,分析现有焦炭燃烧模型与流态化预热过程的匹配程度。试验数据和模型预测对比分析表明,空气富氧气氛下,氧气浓度从21%增至28.2%的过程中,神木半焦流态化预热过程产生的预热气体中CO2占比减少,CO占比增多,CO/CO2比值从0.81增至1.45;神木烟煤在该气氛预热时,各参数与神木半焦呈现同样的变化趋势,且随氧气浓度从21.0%增至24.4%,CO/CO2比值从0.51增至0.76。富氧气氛时神木半焦预热产生的CO与神木烟煤相比产量更高,CO/CO2比值随氧气浓度增大而增大,但与空气富氧气氛下相比递增幅度较小。神木烟煤预热气体组分CO/CO2的试验数据与Tognotti提出的焦炭燃烧模型预测值吻合度最高,富氧气氛下试验与预测结果误差在9%以内。

“浆液进料、富氧焚烧”制酸工艺技术特点及其应用

介绍了“浆液进料、富氧焚烧”脱硫废液制酸工艺技术特点及实际应用。该制酸工艺的突出特点是高效、稳定、安全、环保、自动化水平高。现该制酸工艺已在国内多家焦化企业投产使用,运行状况良好,有效解决了国内以HPF、PDS等为催化剂的焦炉煤气氨法湿式催化氧化脱硫工艺存在的低纯硫磺产品滞销、资源浪费以及脱硫废液环境污染技术难题,为实现焦化企业长期可持续发展提供了有力的技术保障。

贫/富氧氢气燃烧敏感性分析及仿真模拟

氢能作为新兴的能源形式,其燃烧应用技术距离市场化仍有一定差距。射流燃烧器作为一种高效的燃烧设备,能够有效提升能源热利用率。针对射流燃烧器内氢气的燃烧过程开展仿真模拟,分析不同供氧比例下的火焰特征,对比不同空燃比工况下燃烧温度、火焰高度形貌、污染物浓度的变化。仿真所用反应机理选用包含10种组分的21步反应的氢气燃烧机理,对纯氢燃烧关键组分开展了敏感性分析,并进行了有限元模拟仿真。结果表明:氢气燃烧温度峰值随供氧量减少而降低;当空燃比低于1时,火焰高度随供氧量的减少而显著降低;当空燃比大于1后,火焰高度逐渐趋于稳定;污染物氮氧化物的生成总量随供氧比增加而增大,但其浓度分布会受火焰形貌等其他因素的影响。该研究从提高热效率的角度给出了射流燃烧器的适宜空燃比范围,以期为氢能燃烧利用提供借鉴。

木材火灾诱发次生灾害的实验分析

通过巷道内木材火试验,从氧气浓度、温度、实验现象等方面分析,判定了本次木材火实验产生了次生灾害,同时验证了A·罗伯特燃烧类型评判标准、风流与巷壁热交换基本定律等相关理论的正确性。最后为了防止次生灾害发生,提出了相关建议。

富氧燃烧对不同气体燃料特性的对比分析

为有效利用工业副产煤气,改善锅炉低负荷稳定燃烧,现针对某动力厂燃气锅炉运行过程中水平烟道氧含量不满足运行条件的情况,采用助燃空气富氧燃烧方案,分析高炉煤气、转炉煤气和按9∶1比例混合出的混合煤气经助燃空气富氧后对烟道氧含量及其燃烧特性的影响。结果表明:助燃空气富氧增容后,排烟量与空气量均减少;转炉煤气、混合煤气以及高炉煤气在送风量不变的情况下,助燃空气分别富氧增容至27%、29%、33%时,可提高锅炉水平烟道氧含量,使其达到2%左右。燃气锅炉采用助燃空气富氧燃烧的技术方案,在实现工业副产有效利用的同时,极大程度地减少了污染物的排放。