煤/石油焦共气化过程中AAEM的催化转化行为

以富含碱金属及碱土金属的准东煤和石油焦为原料,在热重反应器上分别进行了水蒸气及CO2条件下的共气化实验,探究了AAEM的赋存形态对其转化行为及燃料气化特性的影响规律.研究表明,准东煤与石油焦在水蒸气条件下的共气化反应速率明显快于CO2条件,来自煤中的AAEM促进了石油焦的气化.在CO2气氛中,不同赋存形态矿物的催化作用存在较大差异,盐酸溶态的Ca起主要催化作用,并在气化过程中生成CaS.而在水蒸气气氛中,不同赋存形态矿物的催化作用差异较小,气化过程中含Ca组分主要生成CaO.     

不同温度下准东煤燃烧颗粒物的生成特性

为研究不同温度下准东煤燃烧颗粒物的生成特性,在实验室沉降炉中开展了准东煤燃烧颗粒物的生成特性的实验。实验温度为900,1 000,1 100,1 300 ℃,实验气氛为模拟空气气氛。燃烧生成的颗粒物被低压撞击器（LPI）收集并获得其粒径分布,其化学成分使用XRF分析。实验结果表明,准东煤在不同温度下的颗粒物生成特性呈现明显的差异。在900 ℃和1 000 ℃时亚微米颗粒物（PM1）的生成量明显高于1 100 ℃和1 300℃时,并且亚微米颗粒的峰值粒径也较1 100 ℃和1 300 ℃大。900~1 100 ℃时超微米颗粒（PM1-10）的生成量相当,而在1 300 ℃时具有显著的上升。对颗粒物的成分分析发现,在较高温度下,煤中灰分对Na蒸气的吸收或反应是PM1生成减少的主要原因。     

220MW热电联产锅炉中痕量元素的迁移及分布特性

本实验在北京某220 MW热电联产锅炉上进行。采用承重撞击器系统对该锅炉SCR前、ESP前以及FGD前的颗粒物进行采集,研究了痕量元素在烟道沿程上的迁移特性,另外,还给出了痕量元素在各固体燃烧产物中的分布。结果表明：ESP前的颗粒物上As、Cd、Cr和Pb的浓度明显高于SCR前的浓度;在从SCR到ESP的过程中,As、Cd、Cr、Pb从气态迁移到固态的质量分别占到了原煤中总质量的26 %、16 %、12 %和11 %;从ESP到FGD的过程中,颗粒物上As与Cd的浓度有略微增加,而Cr和Pb的浓度几乎不变;Mn在三个采样点的浓度几乎一致;绝大部分痕量元素存在于ESP捕获的飞灰中,在ESP出口处,As、Cd、Cr、Pb在<10 μm的四个粒径段上的质量随着粒径的减小而增大,而Mn的质量分布与颗粒物质量分布类似。     

O_2/CO_2气氛下高岭土和石灰石控制燃煤PM_1排放的试验研究

在O2/CO2气氛和不同温度下,在沉降炉中对分别添加2种吸附剂的2种典型褐煤进行了燃烧试验,研究了高岭土和石灰石对碱金属、重金属和硫的吸附以及温度对PM1排放特性的影响.结果表明:高岭土与煤中金属发生吸附反应,而石灰石吸附了大量的硫,使金属和硫由小于1μm的颗粒向大于1μm的颗粒转移;添加吸附剂后,2种煤的PM1排放均明显减少,且均在1100℃时减排效果最好.对PM1的减少率进行比较发现,A煤添加高岭土比B煤添加高岭土的效果好,而B煤添加石灰石比A煤添加石灰石的效果好.     

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.     

煤燃烧过程中汞排放的模拟

由于化学动力学数据的缺乏及其它因素，目前对于燃烧中汞的排放和转变机理的研究主要局限于化学热力学计算和试验研究。该文在CFD、化学热力学计算的基础上用数学模型预测了煤燃烧过程中汞的分布及排放，在模型中考虑了气态汞与烟气组分或其它化合物的化学反应、气态汞的冷凝以及颗粒物的气溶胶动力学等因素的影响。最后对实验室台架上的煤粉燃烧进行数值计算，得到的汞在灰中富集因子与试验结果比较吻合。     

燃煤过程中颗粒物的形成机理研究进展

介绍了煤粉燃烧过程中颗粒物的形成机理，包括亚微米飞灰和残灰颗粒的主要形成途径．亚微米颗粒主要来自无机物的气化-凝结过程，在高温条件下无机矿物首先以氧化物、次氧化物或原子的形式气化，当温度降低时，无机蒸气通过均相成核、异相冷凝、凝并、团聚等过程形成细微颗粒．残灰由残留在焦炭颗粒中的矿物转化而成，焦炭破碎和表面灰的聚合是决定残灰最终粒径分布的主要过程，除此之外，对于含外来矿物较多的煤种，矿物破碎对残灰颗粒的形成也有十分重要的影响．最后对燃煤过程中颗粒物的形成机理研究提出了建议．     

基于不同三组分模型解析生物质热解过程

三组分模型（three pseudocomponent model）通常被用来表征生物质热解过程。传统三组分模型中单个模型的反应级数被限定为1或3。在本研究过程中，利用非线性最小二乘法，在不限定反应级数的前提下回归三组分模型动力学参数（活化能、指前因子、反应级数）。通过研究发现，纤维素（cellulose）分解反应级数接近1，与前人结果相一致。木质素（lignin）分解级数与生物质种类有关，接近于1或3。半纤维素（hemicellulose）的分解过程最复杂，其反应级数在1.5～4之间变化。以Ozawa方法计算得到的活化能作为相对标准，对3种三组分模型进行比较，发现反应级数未确定时的模型比其他两种模型更精确地表征生物质热解过程。     

燃煤锅炉SCR对颗粒物排放特性影响

我国电厂多数采用选择性催化还原(SCR)脱硝技术降低电厂NOx排放,目前关于电厂中SCR对颗粒物排放特性的影响研究十分匮乏。本研究对一热电联产锅炉SCR前后颗粒物和飞灰进行取样,分析颗粒物质量粒径分布以及化学成分。采用计算机控制扫描电镜(CCSEM)对飞灰进行分析,获得颗粒物单颗粒成分。结果表明SCR前后PM10均呈双峰分布。经过SCR后,PM0.21浓度降低约62%(质量),而PM_(0.21-1)浓度升高19%(质量);PM1中SO_2相对含量增加约6%(质量),SiO_2和Al_2O_3相对含量降低,而CaO相对含量没有明显变化;经过SCR后,PM_(1-10)浓度降低约17%(质量),成分基本没有变化,但是颗粒成分变得更均一,说明经过SCR后,PM_(1-10)发生交互作用。因此经过SCR后PM_(1-10)浓度降低不仅由于颗粒物在SCR中发生沉积,更有可能是颗粒物之间交互作用导致。     

高浓度煤粉及左右浓淡燃烧技术

左右浓淡燃烧技术是实现高浓度煤粉燃烧的有效措施，能使煤粉气流在加热着火过程中仍然保持较高的煤粉浓度，并具有良好的加热环境，比目前采用较多的上下浓淡燃烧技术具有更好的稳定燃烧和强化燃烧能力。扭曲隔板可将浓淡煤粉气流旋传一定角度，保证浓煤粉气流朝着向火侧。