二次风倾斜角度对高温预热燃料贫氧燃烧火焰特性影响试验

预热燃烧是气化飞灰资源化处置的有效途径,通常搭配主燃室空气分级以协同实现高效清洁燃烧,因此,研究高温预热燃料的贫氧燃烧火焰特性非常有必要。搭建了250 kW高温预热燃料火焰特性试验平台,通过高温火焰可视化监测及其图像编程处理,研究了主燃室二次风倾斜角度对气化飞灰预热燃烧的贫氧火焰特性的影响规律。试验表明,随着二次风倾斜角度从30°增大到60°,贫氧燃烧火焰逐渐远离热烧嘴出口,脱火距离无量纲值从1.04增大到3.73,火焰宽度无量纲值则从4.09逐渐减小至3.47。当主燃室二次风倾斜角度为30°和45°时,燃烧系统的碳转化率分别为71.6%和70.3%。综合考虑二次风倾斜角度对热烧嘴运行稳定和气化飞灰燃尽的影响,主燃室二次风倾斜角度的优选值为45°。

脱硝助燃剂在燕山石化2.0Mt/a催化裂化装置上的工业应用

燕山石化炼油厂2.0Mt/a三催化装置无外排烟气脱硝工艺环保设施,为了确保装置外排烟气中NO_(x)排放浓度满足生产工艺和小于100mg/m^(3)的当地环保要求,通过对装置再生单元进行研究分析,发现操作方通过降低高温烟道氧含量及维持贫氧燃烧状态来控制NOx数值,出现外排烟气中CO和VOCs浓度均超过规定排放值的现状。为有效解决装置外排烟气中NO_(x)、VOCs及CO浓度不能同时达标的问题,结合装置贫氧再生工艺特点,选用加注LZ-5G贫氧型脱硝助燃剂进行工业试用。工业应用结果表明:装置再生系统加注LZ-5G贫氧型剂后,外排烟气中NO_(x)含量能够稳定在75mg/m^(3)以下,CO含量由体积浓度1%降低至0.05%以下,VOCs含量由40mg/m^(3)降至15mg/m^(3)以内,吨焦炭产汽量由7.5t增加至7.75t,同时烟气脱硫废水中的氨氮含量由10.12mg/L降低至2.04mg/L。LZ-5G贫氧型脱硝助燃剂可有效解决装置外排烟气中NO_(x)、VOCs及CO浓度超标问题,改善和提高了高温烟道燃烧效率,同时该剂的应用对催化裂化产品分布、性质及催化剂流化未产生负面影响。

初始训练水平男性青年学员体成分与最大摄氧量之间的关系研究

目的:研究初始训练水平男性青年学员体成分与最大摄氧量之间的关系,为日常训练提供依据。方法:26名健康男性受试者进行为期6个月的军事基础体能训练,采用双能X射线骨密度仪进行体成分检测,并进行最大摄氧量测试。结果:瘦体重、瘦体重指数(Lean/Height2)、下肢瘦体重与最大摄氧量不存在相关性,而上肢瘦体重(r=-0.44,P<0.05)、上肢瘦体重/下肢瘦体重(r=-0.41,P<0.05)与最大摄氧量之间存在相关关系,全身脂肪百分比平均值表现为:肥胖质量/体重、躯干脂肪比/腿部脂肪比、躯干/四肢脂肪质量及骨密度与最大摄氧量不存在相关关系(P>0.05)。结论:对于初始训练水平的人员,上肢瘦体重的增加可能不利于最大摄氧量的提高,潜在影响耐力运动的表现。

空分装置贫氪氙液氧系统工艺流程简述及调试总结

简要介绍国能榆林化工有限公司3套十万等级空分附带贫氪氙液氧系统工艺流程、设备构成、调试运行,及注意事项。

CO_(2)对煤贫氧燃烧特性及动力学的影响研究

地下煤火通常处于多气共存条件下,CO_(2)因其理化性质对煤贫氧燃烧特性有着重要的影响。本研究在O_(2)/N_(2)/CO_(2)气氛下分别对补连塔煤和余吾煤进行了同步热分析,讨论了煤的特征参数和特性指数,利用Coats-Redfern积分法分析了CO_(2)体积分数对煤燃烧动力学的影响规律。结果表明,15%O_(2)能够满足煤燃烧所需氧含量,CO_(2)的较高比热容使煤体燃烧蓄热能力提升,着火和燃烧更加稳定,综合燃烧性能显著提高。在整个热分解和燃烧阶段,煤局部燃烧反应性升高,5%CO_(2)和15%CO_(2)分别对补连塔煤和余吾煤表面分子活化产生明显的抑制作用。

汽油特征组分的自燃特性和火焰传播速度

筛选了多种汽油中的特征组分和不同种类的含氧化合物,利用定容燃烧弹对其自燃特性和火焰传播速度进行了对比研究,从燃烧学的角度为汽油的调合和替代燃料的选择提供了理论依据。由研究结果得出了有意义的结论:呋喃类燃料在低当量比情况下仍能保持较高的火焰传播速度,稀薄燃烧(稀燃)边界条件较宽,是极具潜力的适合稀燃模式的燃料组分。

焦炭氮释放和NO_(x)生成与还原特性的实验研究

在沉降炉上开展低挥发分贫煤焦炭燃烧实验,研究了反应温度(1100~1300℃)、氧气体积分数(0~15%)和初始NO体积分数(0~500 mL/m^(3))对焦炭氮释放和NO_(x)生成与还原特性的影响。结果表明:在1300℃无氧条件下,焦炭和NO发生异相还原反应,随着初始NO体积分数由0增加至500 mL/m^(3),NO_(x)还原率由0增加至93.4%。在焦炭燃烧条件下,焦炭氮释放并氧化生成NO_(x),此时增加初始NO体积分数抑制焦炭氮向NO_(x)转化。随着反应温度升高、氧气体积分数降低或初始NO体积分数增加,焦炭氮向NO_(x)的表观转化率均有所降低。当反应温度为1300℃、氧气体积分数为5%时,随着初始NO体积分数由0增加至500 mL/m^(3),焦炭对NO_(x)的还原作用逐渐增强,NO_(x)表观转化率由7.9%逐渐降低至-24.2%。

缸内直喷氢气对发动机燃烧及排放的影响

为探索氢发动机热效率提升及超低氮氧化物排放的技术路径,基于一台1.5 L缸内直喷氢气发动机,结合废气涡轮增压及电子增压复合技术,通过试验研究了氢气在稀薄燃烧及超稀薄燃烧模式下发动机燃烧和排放的变化规律。结果表明:在稀燃模式下,随着混合气稀释程度增大,缸内压力越来越高并前移,放热率峰值逐渐下降同时放热始点提前和放热时长变长,缸内燃烧温度下降,燃烧滞燃期和持续期逐渐变长,压升率下降;λ对NO_(x)排放的影响显著,λ=1.2时NO_(x)排放达到峰值,λ>2.5时,NO_(x)排放基本趋于0;在同样的负荷,较稀的混合气的热效率更高且NO_(x)排放更低,有效热效率达43%;全负荷时,随着λ趋向于1,扭矩逐渐升高,爆发压力和压升率也会明显上升。

330 MW贫煤锅炉燃用100%神华烟煤数值模拟及热态调试

某电厂330 MW机组锅炉原设计煤种为平顶山贫煤,计划改烧100%神华烟煤。为提高锅炉运行的安全性和经济性,利用CFD软件对改造方案开展数值模拟计算,分析预测炉膛内的温度场、炉内结焦结渣和NO_(x)浓度排放等情况。数值计算结果表明:锅炉燃烧系统改造后,在燃用100%神华烟煤时,炉膛温度场饱满均匀,近壁处氧量相对提高,火焰温度峰值降低,NO_(x)排放大幅度降低。锅炉热态调试后,炉内未发现明显结焦情况,NO_(x)排放量为255 mg/m^(3)(标况下),飞灰含碳量小于1.40%,近水冷壁处氧量最小值为0.95%~2.01%。

高分散Co_(3)O_(4)对钙钛矿类LaCoO_(3)低浓度甲烷催化燃烧性能的影响

本研究采用溶胶凝胶法,通过调变镧钴比合成了一种纳米新型钙钛矿类催化剂。利用物理吸附、ICP、XRD、H_(2)-TPR、O_(2)-TPD和XPS等技术对催化剂进行了表征,并对其在乏风甲烷氧化燃烧中的催化性能进行了研究。结果表明,高分散性的Co_(3)O_(4)纳米颗粒有利于甲烷的低温活化,且催化剂中镧钴钙钛矿体相可提供大量的晶格氧,促进高温下甲烷的催化燃烧速率和催化剂的高温稳定性。通过调变镧钴比例,可有效调变催化剂中Co_(3)O_(4)纳米颗粒的分散状态,进而实现催化剂低温活性和高温稳定性的有效统一。当La/Co比为0.9时,在空速为30000 mL/(g_(cat)·h)的条件下,La_(0.9)CoO_(3)钙钛矿催化剂的甲烷起燃温度为382℃;稳定运行72 h后,甲烷转化率保持在95%以上。这些结果为今后开发低成本、高活性和高稳定性的甲烷燃烧催化剂提供了参考。

煤自燃高温贫氧氧化燃烧特性参数的实验研究

针对现有煤自燃特性参数测试装置的特点和不足,根据煤田火区高温、贫氧的燃烧特点,设计建造了XKGW-1型煤田火区燃烧特性参数测试实验装置。利用该实验装置模拟了煤田火区的燃烧过程,得到了煤样从常温到600℃高温过程中的宏观特性参数规律。实验结果表明,煤样可以在高温、贫氧浓度条件下,继续发生反应,放出大量的热量,维持火区的发展扩大。在火区发展演化的过程中,煤样的升温速率会因水分蒸发等原因出现减小的现象,但总体呈增大趋势;煤样的耗氧速度在50℃之前特别缓慢,之后迅速增大,氧浓度急剧减小,当煤温升高到约130℃左右,氧气浓度降低到3%以下,并持续缓慢降低;CO和CH4的产生量的变化规律相似,都随煤温的升高而升高,并且在110℃之前产生速率较慢,之后逐渐增大;CO2,C2H4,C2H6的产生量的变化规律相似,均随煤温的升高先增大后减小,但峰值点所对应的煤温有所不同。

褐煤半焦贫氧旋风燃烧特性研究

在实验室规模的小型立式旋风筒中,对工业制备的内蒙古锡林浩特褐煤半焦的贫氧旋风燃烧特性进行了试验研究。结果表明:在过量空气系数为0.5~0.9时,贫氧燃烧产物的热值在1 500~3 500kJ/m3之间,且随着过量空气系数的增加而降低;随着过量空气系数增加,半焦燃烧碳转化率增高,当过量空气系数>0.6时,半焦燃烧碳转化率>97%,炉内燃烧区温度升高,在过量空气系数为0.7时,燃烧区温度可达1 280℃,高于灰熔点,这对保证液态排渣非常关键;给料量增加对半焦燃烧特性影响不大,表明旋风筒燃烧室对燃烧褐煤半焦具有良好的负荷调节特性;贫氧燃烧条件下,旋风筒NO的排放质量浓度较低,随着过量空气系数和给料量的增加,旋风筒NO的排放质量浓度提高。

太原东山煤地下气化模型试验研究

通过地下气化模型试验,获得了东山煤地下气化过程的一般规律。进行了东山煤空气气化及纯氧 水蒸气气化试验,研究了鼓风量及气氧比对煤气组成的影响、气化过程的稳定性以及试验条件下的煤层气化速率变化,进行了纯氧 水蒸气地下气化的物料衡算。试验结果表明,东山煤空气气化可以生产低热值空气煤气,鼓风量会影响空气煤气的组成;纯氧 水蒸气地下气化可以获得合格的二甲醚合成原料气,但需根据气化工作面的移动及煤气组成变化,采用移动点供风气化维持气化过程连续稳定进行。气化过程的物料衡算可以用来预测气化煤气的基本组成。气氧比影响煤气组成变化,试验条件下适宜的气氧比范围为1 8～2 2。气化工作面扩展速率在供风点附近出现最大值,变化平稳,瘦煤地下气化具有较高的稳定性。

循环流化床锅炉炉膛低氧燃烧加尾部补燃降低NO_x排放的试验研究

在1台70 MW循环流化床工业热水锅炉上,应用炉膛低氧燃烧加尾部烟道补燃技术,降低锅炉的NO_x原始排放浓度。通过降低炉膛内过量空气系数,使炉膛和旋风分离器内呈低氧燃烧状态。由于高温烟气中有残炭和CO的存在,抑制了NO_x生成,同时能够促进NO_x向N_2转化,从而降低了高温烟气中NO_x含量。从旋风分离器中心筒喷入补燃风,可将由于炉膛低氧而未完全燃烧的残炭和CO燃尽,保证了锅炉燃烧效率。采用炉膛低氧燃烧加尾部补燃技术,锅炉的NO_x原始排放浓度从393 mg/m^3降低至115 mg/m^3(@6%O_2),CO的排放浓度控制在4×10^(-6)。

基于交叉点法的煤自燃低温氧化阶段特性和关键参数

煤炭开采过程中,由煤自燃引起的矿井火灾是煤矿主要灾害之一。交叉点温度法(CPT)是测试煤自燃倾向性指标及温升特性参数的一种实验方法。基于交叉点温度法,通过程序升温测试系统对0.45~0.60 mm粒径的烟煤在氧体积分数分别为20.65%,17.80%,13.62%,10.49%,5.00%和3.00%的贫氧环境中分别进行了升温测试。通过煤体温升速率、炉温与煤温温差特性以及耗氧规律进行分析,结合程序升温过程煤样产热速率特性曲线,将煤自燃低温氧化过程划分为4个阶段:阶段Ⅰ-无反应阶段,阶段II-吸热阶段,阶段Ⅲ-快速放热阶段,阶段Ⅳ-稳定放热阶段。同时通过对煤自燃升温过程能量守恒公式进行归一化处理,加热炉体与煤体温差在阶段Ⅰ和阶段Ⅳ分别为由ατ和(B-1)ατ决定,而在阶段Ⅲ出现交叉点温度必须满足B>1这一条件,经对比实验数据契合理论推导结论。

贫氧环境对煤低温氧化特性影响研究

浅埋藏煤层开采过程中,由于地表裂隙导致的漏风,使其经常处于变化的氧浓度场中。针对这一实际情况,利用煤氧化动力学测定系统,对煤样在21%,18%,14%,10.5%,5%,3%氧浓度下,进行程序升温试验。测得了不同温度下指标气CO,C_2H_4,C_2H_6,C_3H_8浓度,并分析了其随温度变化规律,测量并计算了不同氧浓度下交叉点温度以及升温速率;对氧浓度大小影响指标气产量和其随温度变化幅度原因,以及温度特征影响效果进行必要的机理分析。结果表明:不同氧浓度下指标气CO,C_2H_4,C_2H_6在70℃左右有明显产量变化,分别在120℃,125℃,120℃处开始大量释放,C_3H_8则在温度达到125℃左右开始大量释放;120℃前,各氧浓度下煤样温度按相同规律变化,120℃后,氧浓度越大则对应的升温速率越大,温度也越高;氧浓度不同影响了煤中脂肪烃侧链氧化产生-OH的过程,继而造成指标气产量与温度变化差异。

11～16岁肥胖青少年体力活动耗氧量推算方法实验研究

目的：采用多水平线性模型分析方法建立适用于肥胖青少年的耗氧量推算方程,为测量体力活动能量消耗提供简便有效的方法。方法：以60名11~16岁年龄段的肥胖青少年为研究对象,随机分为公式组（40名）和回代验证组（20名）,男女各半。公式组在坡度为0的跑台上以2km/h、3km/h、4km/h、5km/h、6km/h、7km/h、8km/h的速度运动,每级负荷持续2.5分钟后继续增加,以心率达到80%HRmax为运动终止标准。采用气体代谢系统连续测量运动过程中耗氧量和心率,建立耗氧量多元线性回归方程,并进行回代验证。结果：所建回归方程R2男生为0.795,女生为0.75;耗氧量与负荷心率、瘦体重（LBM）具有线性关系（P〈0.001）;自变量系数及常数项均有极显著意义,得回归方程为男：耗氧量（ml/min）=20.098×负荷心率（bmp）＋25.160×瘦体重（kg）-2935.835;女：耗氧量（ml/min）=19.863×负荷心率（bmp）＋26.551×瘦体重（kg）-2675.676。回代验证组耗氧量预测值与实测值的平均相对误差男生为6.84%～8.72%,女生为6.53%～8.23%。结论：以负荷心率和瘦体重为自变量建立耗氧量的多元回归方程,可应用于肥胖青少年体力活动耗氧量的推算。

贫氧再生催化裂化装置SNCR脱硝技术工业应用

介绍了某炼化企业3.5 Mt/a催化裂化装置采用选择性催化还原法(SCR)和选择性非催化还原法(SNCR)组合技术进行脱硝的工业应用情况,考察了反应温度、喷氨量、雾化效果、流场分布对脱硝效率影响。结果表明:随着反应温度升高,NO_(x)脱除率先增加至最大值后降低,当氨水通过上层喷枪时最佳炉膛温度为810℃,下层喷枪对应最佳炉膛温度为800℃,炉膛温度范围为775~825℃时,脱硝效率达到较好水平,此时,对应再生烟气中CO体积分数为4.2%~4.8%;随着喷氨量增加,脱硝效率增加,但是外排烟气氨逃逸量也随之增大,当喷氨量小于260 kg/h时,脱硝效率较高,同时可满足氨逃逸要求;氨水雾化压力大于0.25 MPa时,可满足SNCR雾化要求;燃烧器全部投用,确保流场均匀,可提高脱硝效率。标定结果表明:当反应温度为823℃、喷氨量为106 kg/t、燃烧器全部投用情况下,外排烟气NO_(x)的质量浓度为102 mg/m^(3),氨逃逸量为1.04 mg/m^(3),NO_(x)脱除率达到56.77%,使用SNCR脱硝技术在贫氧再生催化裂化装置可满足NO_(x)环保指标要求。

贫氧环境煤燃烧链烃生成规律试验研究

为探究煤在贫氧条件下燃烧生成的链烃气体指标变化规律,选用官地煤矿8号煤为试验煤样,设计了不同贫氧环境下煤的自燃程序升温试验,利用气相色谱仪得到初始氧气体积分数φ(O_2)分别为21%、10%、7%时的链烃体积分数随温度的变化规律,并通过复合气体指标进一步分析贫氧程度对链烃气体的影响。试验结果表明:贫氧程度的增加使烷烃体积分数的上升趋势出现"迟滞"现象,在贫氧环境中用烷烃气体指标预测煤自燃灾害不可靠;烯烃气体指标可以对贫氧条件下煤自燃进行预测,当烯烃体积分数达到峰值时,煤自燃进入剧烈燃烧阶段;链烷比波动性较大,C_2H_6/CH_4的波动性随着贫氧程度的增加逐渐减弱,可以作为φ(O_2)为7%时预测煤自燃的依据;烯烷比随贫氧程度的增加而增大,可用于在贫氧条件下预测煤自燃灾害。

6102LPG单燃料发动机智能电子控制单元的研制

介绍了针对6102LPG单燃料发动机所开发的智能电子控制单元(ECU),并从系统结构和稀薄燃烧控制策略两方面加以分析。该ECU采用了λ型氧传感器,双高速单片机,从根本上降低了系统的成本,同时提高了驾驶性能。针对LPG发动机的工作特性,ECU采用基于指示扭矩预估的稀薄燃烧控制策略,主要分析了燃气量、点火提前角和怠速步进电机的控制策略。在广州冠忠公交公司的营运公交车上进行了实车试验,结果表明在降低废气排放的同时,燃气消耗明显降低,获得了很好的动力性、经济性和环保性。