煤粉燃烧中NO_x的预测:模型开发及Fluent实现

开发了新的煤粉燃烧NO_x预测模型,模型考虑了热力型,快速型和燃料型NO_x的生成以及已生成NO_x的异相,均相还原。通过不同煤种的大量热解实验建立了燃料N在挥发分,焦炭中分配比例的经验公式。为解决欠氧还原区NO_x均相还原的定量描述问题,提出以CO,H_2浓度来间接表征气相碳氢化合物含量的方法。利用Fluent提供的用户自定义函数(UDF)接口,加入焦炭与CO_2,H_2O的气化反应,准确计算CO,H_2在燃烧全过程的衍化规律。编写程序将NO_x模型以UDF的形式嵌入Fluent中,实现新的NO_x模型与先进湍流,辐射换热模型的耦合计算。与原有模型相比,新的NO_x预测模型可以自适应不同燃烧条件(常规燃烧,空气分级燃烧)下NO_x迥异的生成与还原特点,从而有助于评判不同结构设计,运行条件对NO_x排放的影响。     

带炭颗粒分离的化学链煤燃烧系统冷态实验研究

将提升管形式的炭颗粒分离器耦合进化学链燃烧双流化床系统,搭建了冷模实验平台,在冷态条件下研究了载氧体/焦炭二元颗粒在化学链燃烧系统中的气固两相流动特性及在炭颗粒分离器中的分离特性。实验结果表明,所提出和搭建的带炭颗粒分离功能的化学链系统具有良好的运行稳定性,可以有效控制系统的循环量。炭颗粒分离器可以有效地对二元颗粒进行分离,轻质炭颗粒的分离效率大于90%。高效的炭颗粒分离器延长了焦炭颗粒在燃料反应器中的停留时间,可以有效地提升化学链燃烧中的碳捕集效率。     

锌-锡液态金属碳气化反应的实验研究

液态金属气化技术是一种清洁的气化技术。因其原料适应性广,反应系统架构简单,适用于以固体碳为基础的分布式能源供给。反应过程中空气中的氧元素与熔融态的金属床料反应生成金属氧化物,再由碳原料还原氧化物生产含CO的产品气。为提高产品气中CO的比例,系统中引入了氧化锌(ZnO)以促进CO的生成。程序控温气化反应测试结果表明,氧元素由氧化锌向碳的迁移过程是气化反应的控制步骤,拓展熔池内部氧元素迁移路径,强化氧元素由氧化锌向碳的迁移过程是提高液态金属气化速率的重要途径。碱金属碳酸盐(Na_2CO_3,K_2CO_3)在高温下形成熔融态的氧传导路径,使得由氧化锌到碳原料的氧传导得到增强,改善了煤气化的反应特性。对不同碱金属碳酸盐的实验结果表明,具有较高氧离子传导率的碳酸盐能够使得熔体具有更好的煤气化特性。采用两种碳酸盐混合物制成的低熔点碳酸盐体系能够在较低温度(约720℃)时发挥氧离子传导的作用,促进气化反应在低温状态下的发生。     

TEPA/Q-10固态胺的脱碳性能

引言近年来随着全球变暖和气候变化,温室气体CO2的排放和控制日益受到人们的关注,CO2的捕集和封存(carbon capture and storage,CCS)技术是减排CO2的一种有效手段,其中CO2的捕集成本约占CCS总成本的75%[1-2]。来自化石燃料燃烧发电排放的CO2约占世界CO2总排放量的     

煤热解动力学的单一反应模型和分布活化能模型比较

利用程序升温热重技术研究了宝日希勒褐煤和包头烟煤热解的失重过程,比较分析了单一反应模型和DAEM对其动力学分析的适应性。单一反应模型仅需一条失重曲线就可以获得动力学参数,但一般需要对失重曲线进行分段处理,且只能得到某一温度范围内活化能的平均值。Miura积分法可以在DAEM的应用中不需事先假设活化能分布的形式和频率因子为定值,由至少3条不同升温速率下的失重曲线直接得到煤热解的活化能分布和频率因子的值。Miura积分法的结果表明,宝日希勒褐煤和包头烟煤热解的活化能随着失重率的升高而增大,活化能分布于250～400kJ/mol的区间。频率因子先随活化能的升高而增大,而当活化能大于300kJ/mol时,频率因子趋于水平。DAEM能描述非等温热解自低温到高温的全过程,对煤种和升温速率变化有宽广的适应性。     

催化剂对褐煤焦孔隙结构和表面形态的影响

在固定床反应器中对添加了碱金属K、碱土金属Ca、过渡金属Ni和Fe的褐煤进行制焦，采用N2等温吸附法测量各煤焦孔隙结构的表征参数，从而研究催化剂对煤焦的孔隙结构和气化反应性的影响。同时利用扫描电子显微镜分析煤焦表面形态的变化。测试结果表明，原煤焦主要含中、微孔；相对于原煤焦，添加Ca、Ni和Fe后煤焦的孔隙结构向中大孔发展，微孔比表面积减小，中大孔比表面积增大；而K-char的微孔和中大孔比表面积均大幅度减小。原煤焦以及添加Ni和Fe后所制成的焦均具有不规则粗糙表面和直管壁结构2种表面形态。当催化剂添加量达10%时，Ca-char和K-char从具有与原煤焦相同的表面形态发展为仅有粗糙表面形态。K-char和Ca-char的气化反应性随催化剂添加量的增加而增强，但K-char的比表面积随催化剂添加量的增加而减小，Ca-char的比表面积随催化剂添加量的增加先减小后增大。     

电厂从港池取水对进港航道及港池回淤的影响

在分析工程区域自然条件和泥沙条件的基础上，利用二维潮流数学模型的模拟电厂从港池取水对进港航道和港池水动力条件的影响，计算结果表明，电厂取水引起航道落潮流速降低产生的进港航道泥沙回淤及港池淤积不大。     

整体高炉联合循环

提出了炼铁发电联产流程-整体高炉联合循环(IBFCC).为此还总结了高炉的造气特点和整体煤气化联合循环(IGCC)开发历程.通过建立以物料和能量平衡为基础的数学模型,模拟研究了风口喷吹制度对高炉炉顶煤气流量和热值的影响.计算和分析表明,整体高炉联合循环具有高效和清洁的优势.     

燃煤污染控制技术

燃煤污染控制技术蔡宁生东南大学热能工程研究所一、引言我国以煤炭作为主要能源，这一状况将持续到下世纪。由于大量燃煤所造成的污染排放物，如二氧化碳（ＣＯ＿２）产生温室效应，氧化硫物（ＳＯ＿ｘ）导致酸雨的形成，氧化氮物（ＮＯ＿ｘ）对电离层的破坏以及粉尘的漂...     

钙基CO2吸收剂循环反应特性的试验与模拟

合成了3种不同质量配比的钙基CO2吸收剂CaO/ Ca12Al14O33,并对CaO/Ca12Al14O33、石灰石、白云石的循环煅烧/碳酸化特性进行试验研究,以考察吸收剂的转化率随循环反应次数的变化规律。试验结果表明,3种吸收剂反应活性均随循环反应次数的增加而降低;在850 ℃煅烧温度下,CaO/Ca12Al14O33(75%/25%)吸收剂在第10次循环后其循环转化率保持在51.7%左右;在900 ℃煅烧温度下,吸收剂活性下降较快,CaO/Ca12Al14O33的反应活性高于石灰石和白云石,且当CaO和Ca12Al14O33的质量比为75%/25%时最优。建立了吸收剂的循环转化率模型以及循环碳酸化过程动力学模型,为反应器的设计提供理论依据。