燃煤锅炉PM10排放及元素分布特性的实验研究

应用低压撞击器对某300 MW燃煤锅炉除尘器前后的飞灰颗粒进行采样,对飞灰颗粒的质量粒径分布、除尘器对不同粒径颗粒的除尘效率和元素Si、Al、Fe、Ca、Mg、S、Cu、Pb、Zn、Mn的分布富集规律进行了研究,结果表明该电站除尘器前后PM_(10)质量粒径分布及元素质量分布均呈双峰分布,其峰值分别在0．1μm和2．36～3．95μm附近．除尘器对不同粒径颗粒的收集效率差别很大,对粒径大于10μm颗粒的收集效率约为100%,而对亚微米颗粒的收集效率在62%～83%之间．元素Mg、S、Cu、Zn和Pb在小粒径的飞灰颗粒上有明显富集趋势,特别是元素Cu、Zn和Pb,其相对富集系数达30～40,Si、Al和Ca的富集系数与粒径成正比变化,而Fe和Mn的富集系数与粒径没有规律性变化．     

煤粉燃烧过程中矿物质气化影响因素的模拟研究

鉴于目前国内的实验设备和测量手段，精确测量煤燃烧过程中各种矿物质的气化率还存在很大困难。该文通过建立煤中矿物质气化的数学模型，针对煤中SiO2和FeO两种成分，来探讨相关因素对它们气化率的影响，最后应用CFD软件来研究它们在600MW锅炉内的气化行为。计算结果表明：温度是煤中SiO2和FeO气化的主要影响因素，煤粒粒径和CO2浓度也会对它们有一定影响。通过与实验结果的比较，表明计算结果比较合理。     

我国电站锅炉新型节油点火燃烧技术现状

减少电站锅炉点火及稳燃用油一直是各国电力科技人员关注的焦点．也是我国当今燃煤锅炉燃烧技术的主攻方向。综述了几种主要无油点火燃烧技术和小油枪点火及稳燃技术的原理、技术特点及国内应用现状．并对等离子、高温空气直接点火技术和小油枪点火及稳燃技术进行了经济技术指标比较。同时,提出以开发新型油雾化技术、性能稳定的劣质煤和无烟煤直接点火技术和低NOx节油点火燃烧技术作为今后研究的重点。     

燃煤过程中亚微米颗粒生成及影响因素的研究

通过沉降炉燃煤实验,讨论了燃煤过程中亚微米颗粒的形成机理,研究了炉膛温度、煤粉粒径及氧浓度对亚微米颗粒生成的影响.实验选择平顶山烟煤、六盘水烟煤和合山烟煤,每种煤的煤粉粒径范围分别是100～200 μm、63～100 μm和小于63μm.煤粉在不同条件下燃烧后,用13级低压撞击器按不同粒径收集可吸入颗粒物进行研究.结果表明:粒径小于0.377 μm的颗粒是通过气化-凝结机理形成,而粒径大于0.377μm的颗粒是通过矿物质的破碎、聚结机理形成;随着炉膛温度的升高、煤粉粒径的降低及氧浓度的提高,亚微米颗粒生成量会有不同程度的增加;炉膛温度是最主要的影响因素,煤粉粒径及气氛次之.     

燃煤过程中典型痕量元素的挥发过程模拟的研究

文中首先对痕量元素的危害进行了概述,接着介绍了痕量元素在煤中的形态及分布、以及痕量元素的行为特性,然后对目前的痕量元素As的挥发过程的模型进行了介绍,As在挥发过程中主要经历三个阶段:(1)分子或原子通过熔融体向熔融体表面的传输;(2)在熔融体表面的蒸发;(3)通过焦炭孔隙向焦炭表面的传输。最后提出了该领域研究的若干方向。     

燃煤过程中元素Na和Fe在可吸人颗粒物中的形态与分布

通过对平顶山烟煤在沉降炉内的燃烧试验,结合热力学平衡计算分析,研究了两种选定的矿物质成灰元素Na和Fe在可吸入颗粒物中的形态与分布。燃烧试验条件为:煤粉粒径小于63μm,燃烧温度在1400°C,炉内燃烧气氛为空气气氛。试验采用低压撞击器(LPI)按不同粒径大小从0.03~10μm共分为13级,分别采集燃烧后的可吸入颗粒物。并采用热力学平衡计算分析方法研究了氧化性气氛中元素Na和Fe的化学形态和物理相。试验和计算结果显示:钠元素主要以Na单质的形式气化,大部分以NaO、Na2SO4、NaCl、Na3PO4的形式存在于亚微米颗粒中,极少量以NaAlSi3O8相存在于PM1.0-10中;Fe元素主要以FeO的形式气化,部分以Fe2O3的形式存在于亚微米颗粒中,部分以Fe3O4和Fe2O3的形式存在于PM1.0-10中。图1表2参6     

燃煤过程中亚微米颗粒生成的数值模拟

由于煤粉燃烧过程中煤灰的汽化、成核、凝结等物理化学过程是炉膛中亚微米颗粒形成的主要途径,借助CFD软件平台, 针对1台92.9kW卧式炉,对此进行了数值研究,计算得到了炉内的温度分布、氧浓度分布和亚微米颗粒数量浓度和质量浓度分布。计算结果显示,炉膛温度是亚微米颗粒生成的主要因素,相对于温度来说,氧浓度的影响不;分级燃烧通过降低炉膛温度可以实现降低亚微米颗粒排放的目的。计算结果对于从理论上分析亚微米颗粒的形成机理和影响因素具有积极意义。图10表2参12     

我国电站锅炉新型节油点火燃烧技术现状

减少电站锅炉点火及稳燃用油一直是各国电力科技人员关注的焦点,也是我国当今燃煤锅炉燃烧技术的主攻方向。综述了几种主要无油点火燃烧技术和小油枪点火及稳燃技术的原理、技术特点及国内应用现状,并对等离子、高温空气直接点火技术和小油枪点火及稳燃技术进行了经济技术指标比较。同时,提出以开发新型油雾化技术、性能稳定的劣质煤和无烟煤直接点火技术和低NOx节油点火燃烧技术作为今后研究的重点。     

我国煤燃烧研究发展现状与趋势

深入分析了国内外煤燃烧研究的现状和趋势,指出煤燃烧过程中效率低、污染严重两大问题是制约我国经济、社会持续发展的关键因素,并明确提出了近期我国该领域的研究方向及主要课题.认为:近期积极开展煤的清洁燃烧、环境友好的多联产资源化利用、燃煤的近零排放技术、能源利用过程中的污染物生成、迁移及控制、新能源及低品位能源的高效清洁利用、热能转换系统监测、诊断和控制等方面的研究,对于促进我国可持续发展,具有十分重要的战略意义.