循环流化床超细石灰石炉内脱硫研究

分析了石灰石粒径对循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)锅炉炉内脱硫效率的影响,并且在中试规模和工业规模的CFB锅炉上,研究了超细石灰石的炉内脱硫效果。在3MW(th)中试CFB试验台上分别进行了d50=10μm的超细石灰石与d50=310μm的粗石灰石的脱硫实验,结果表明,当细石灰石的钙硫比分别为3.05、3.19和3.30时,脱硫效率可以达到91.5%,95.1%和98.2%;而粗石灰石在钙硫比为3.41时可实现98.3%的脱硫效率;当SO2排放浓度降到约为80mg/m~3时,采用粗石灰石脱硫的氮氧化物排放浓度约为细石灰石的两倍。在220t/h CFB锅炉上,采用d50=10μm超细石灰石粉,在钙硫比为1.82条件下,SO2排放浓度可控制在22.6mg/m~3,脱硫效率为99.53%。实验结果表明,超细石灰石具有较好的脱硫性能,并且在减少催化NOx生成方面具有一定的优势。     

高温鼓泡流化床流体动力学特性

流化床催化反应过程、煤的流化床燃烧与气化等多种流化床工业应用都涉及高温操作。文中结合研究结果 ,综述了温度对最小流化速度、最小流化空隙率、床层膨胀比和气泡直径的影响。在前人研究的基础上 ,对今后高温流化床的基础研究提出了建议     

锅炉飞灰燃烧特性实验研究

锅炉飞灰中含碳量高不但导致了锅炉燃烧效率的降低，也限制了飞灰的再利用。因此，降低飞灰含碳量，充分利用其化学能，具有较高的经济价值，对石家庄东方热点公司锅炉飞灰的粒径分布、烧失量分级分布和燃烧特性进行了研究。结果表明，通过飞灰再燃可以有效地降低飞灰中的含碳量，并在实验室小型鼓泡流化床上进行了飞灰再燃降低含碳量的验证实验。     

飞灰水活化团聚脱硫技术

循征流化床飞灰中含有较高的氧化钙和未燃烧碳，介绍一种流化床飞灰水活化团聚的脱硫技术，该技术主要优点是飞灰经过水活化团聚后，飞灰团聚颗粒的脱硫活性增强，在流化床中的停留时间增加，从而显著提高了钙的利用率和降低飞灰未燃烧碳含量。     

CFB锅炉内成灰特性的实验研究方法

The material balance in CFB furnace is important for the performance of the boiler.The bed inventory consists of coal ash and desulfurizing agent.In order to design properly the boiler and auxiliary,the engineers need to know the ash formation characteristics. Generally, the most reliable method to get ash formation data of a coal is to burn it in the real industrial CFB boiler. Due to the high cost and difficulties in sampling in such a test,people have to present other simple method on ash formation.The present investigation is proposing a simple laboratory test procedure to study ash formation by static combustion and sieving.Validation of the method is given.     

空气分级技术对焙烧炉内煤气燃烧NOx生成的影响

煤气化后的煤气常用于氢氧化铝焙烧过程。煤气中一般含有一定量的氨气,造成焙烧过程的氮氧化物生成量较高。针对一种燃用煤气的氢氧化铝气态悬浮焙烧炉,采用空气分级的方案,开展了煤气低氮燃烧过程的研究,探究空气分级技术对焙烧炉内煤气燃烧氮氧化物生成的影响规律,从而指导实际焙烧炉内的燃烧组织设计及优化。利用Barracuda~(TM)气固两相流动计算软件,分析了一台3 000 t/h的氧化铝焙烧炉的炉内气固流动及燃烧过程。结果表明,悬浮焙烧炉炉膛底部存在明显的高温区,局部高温负荷点较集中,最高温度达1 700 K。随着炉膛高度的增加,炉膛温度逐渐降低。同时由于气流回流的作用,炉膛内部在炉膛底部以及上部气流转向处存在明显的颗粒堆积造成的颗粒高浓度区域。基于气固流动计算得到炉内的温度场,耦合详细化学反应机理来考虑详细的化学反应过程,利用Chemkin Pro软件建立了反应器网络,通过数值计算探究空气分级技术对含氨煤气在焙烧炉内燃烧过程中NO_x生成的影响。结果表明,燃用煤气的焙烧炉内生成的氮氧化物主要为燃料型氮氧化物。空气分级为20%时,空气分级对煤气燃烧氮氧化物生成的抑制效果有限。当空气比例为40%时,主燃烧区呈还原性气氛,焙烧炉内煤气燃烧生成NO_x减排率达70.3%。     

不同升温速率下石油焦燃烧特性的热重分析

利用热天平（TGA）对石油焦的燃烧特性进行研究，根据不同升温速率下石油焦燃烧特性曲线，分析了石油焦在不同升温速率下的燃烧特性，计算出石油焦燃烧反应动力学参数，为该石油焦的燃烧提供了较为可靠的基础数据．由于石油热值高，尽管其着火较难，但一旦着火燃烧剧烈，燃烧过程处在动力区的时间很短．实验表明，石油焦的化学动力控制区在900K以下．在TGA上测量石油焦的化学动力学参数时，推荐采用较低的升温速率以延长在动力区的燃烧时间．     

方型分离器下部锥体锥角角度的试验研究

方型分离器的良好性能和结构紧凑的特点使其特别适合循环流化床大型化的需要。在筒体定型尺寸为７００ｍ ｍ ×７００ｍ ｍ 的冷态试验台上对入口带有加速段的方型分离器下部锥体锥角角度改变时分离器性能的变化规律进行试验研究，结果表明：下部收缩角度对其分离性能有重要影响，较大的锥角角度可在一定范围内降低切割直径，而对ｄ９９ 和分离器阻力的影响很小。     

煤焦与水蒸气的气化实验及表观反应动力学分析

在Thermax500型热重分析仪上对褐煤煤焦与水蒸气的气化反应进行了实验研究，并采用n级速率方程和Langmuir-Hinshelwood(L-H)速率方程考察了反应气体分压的影响。实验系统压力为0.1和0.6MPa，其中0.1MPa下水蒸气浓度分别为5%，10%和20%，0.6MPa下的水蒸气浓度为20%。气化反应在恒温条件下进行，温度分别为850、875、 900、925、950和1 000 ℃。实验发现，反应速率随温度和压力的增大而加快，900 ℃以下为化学反应控制区，不同压力下的表观活化能数值接近，而900 ℃以上由于受到扩散阻力的作用，表观活化能不同程度降低。采用n级速率方程计算得到褐煤煤焦与水蒸气的反应级数n为0.34，活化能E为153.7 kJ×mol-1，采用L-H方程得到活化能为207.1 kJ×mol-1，其速率方程可更精确地描述水蒸气压力的影响。     

300 MW循环流化床锅炉大比例掺烧煤泥试验研究

循环流化床锅炉大比例掺烧煤泥是一种处理煤泥等低品质煤的有效手段。利用一维小室模型对掺混不同比例煤泥的CFB锅炉运行工况进行模拟,研究了掺混煤泥比例对CFB锅炉炉膛内物料平均粒径、颗粒停留时间以及炉膛上部物料浓度的影响,确定了大比例掺烧煤泥条件下的流态优化条件。模拟结果表明,增加煤泥比例可以提高物料循环流率和中间粒径档位(0.1~0.3 mm)颗粒在炉内的停留时间,改善燃料的燃尽率,提高煤泥比例还可以增加炉膛上部的颗粒浓度,有利于提高炉膛上部的传热,降低炉膛温度,便于污染物的控制。根据盘北电厂300 MW循环流化床锅炉机组大比例掺烧煤泥的运行数据,分析了掺烧煤泥比例对床温、排烟温度、底渣与飞灰含碳量的影响。当锅炉负荷为300 MW时,掺烧煤泥后床温明显降低,飞灰含碳量和排烟温度随着掺烧煤泥比例的增加而增大,底渣含碳量则随着掺烧煤泥比例的增加而降低。为了实现大比例掺烧,建议控制矸石的入炉煤粒径,且需要强化尾部吹灰或适当调整尾部受热面。