O2/CO2气氛下燃煤过程中NOx排放特性实验研究

利用沉降炉在O2/CO2和O2/N2气氛下对煤粉燃烧过程中NOx排放特性进行实验,研究了不同停留时间、燃料/氧化学当量比、温度等因素对燃煤过程中NOx的排放特性的影响,并对2种燃烧方式下NOx的排放特性进行对比.结果表明:在O2/CO2气氛下NOx的生成量远远低于空气气氛下NOx的生成量,其主要原因是在O2/CO2气氛中高CO2质量浓度导致气氛中生成较高含量的CO,从而在未燃烧碳表面发生NO/CO/Char的反应,促进了NO还原为N2;O2/CO2气氛中没有N2,避免了热力型NOx和快速型NOx的生成;约80%的再循环烟气致使NOx的停留时间大为增加,即延长了NOx的还原反应时间,从而降低了NOx的排放.     

O2/CO2气氛下混煤燃烧过程中NOx排放特性

在滴管炉上对无烟煤、烟煤及其混煤在O2/CO2气氛下燃烧时的NOx排放特性进行了研究,重点分析了燃烧气氛、温度、氧浓度、掺混比例等对NOx排放浓度及氮转化率的影响.实验结果表明,较之O2/N2气氛下,无烟煤与烟煤在O2/CO2气氛下混烧时NO排放浓度平均低大约12%;随O2体积分数增加,NO排放浓度仅小幅增加;随混煤中无烟煤所占比例的增加,NO排放浓度先减小后增加,当无烟煤/烟煤比例为1:1时,其达到最小值;混煤的氮转化率随混煤中无烟煤比例的增加而逐渐减小.混煤的氮转化率与掺混比例有较大的关联,但并非简单的线性关系.     

天然气再燃过程与排放特性数值研究

应用CFD计算软件FLUENT6.1,对煤粉炉天然气再燃烧过程进行了数值模拟.分析了不同再燃烧工况下,NOx、CO2、CO等污染物的排放量及飞灰含碳量与煤粉炉热效率之间的关系.结果表明,天然气再燃技术能够有效地降低NOx的排放量,且燃料燃烧充分,煤粉炉热效率较高.给出了在保证煤粉炉较高热效率前提下,有效降低NOx排放的天然气再燃量、天然气投射位置以及再燃烧区过量空气系数.NOx排放浓度的计算值与试验值的变化趋势基本保持一致,表明计算方法可用于工程实际.对现有锅炉进行一定的结构改造,通过天然气再燃可达到高效降低NOx排放的目的.     

天然气发动机预混室内喷射双氧水排放特性试验

为使天然气更加高效清洁燃烧,进一步降低发动机的污染排放,在三缸燃油发动机改装的天然气发动机上利用雾化喷嘴向预混室内喷射双氧水(H2O2),研究了喷射双氧水对发动机排气温度、动力性能、经济性能及HC、CO、NOx排放特性的影响。结果表明,添加H2O2可降低天然气发动机HC、CO、NOx排放,同时发动机的动力性能和经济性能都有所提高。H2O2可降低发动机燃烧温度但同时增加了氧气浓度,温度和氧气浓度是影响NOx生成量的主要因素。得到了气耗率及污染排放整体效果较好时的天然气与双氧水质量比为4.5～5.8。     

北京市出租车实际道路行驶特征与排放特性的关系研究

为了分析北京市出租车实际道路排放特性,利用车载排放测试系统SEMTECH-DS对北京市出租车进行了实际道路排放测试,并基于实验数据分别分析了出租车行驶速度、加速度以及机动车比功率(VSP)与HC,CO,NOx,CO2排放的关系.结果表明:HC,CO,NOx的排放率基本随着出租车行驶速度的增加先增加然后降低,而CO2排放率随行驶速度的增加而增加;在不同速度区间内,各种污染物排放因子和排放率均随着加速度的增加而增加;各污染物的排放率和排放因子均随VSP增加而增加,且与VSP成一定的正相关关系,利用VSP量化出租车污染物排放更为合理.     

轻型电喷汽油车稳态工况的排放特性

为了研究电喷汽油车运行工况对排放物的影响规律,利用底盘测功机和定容取样方法,测试了稳态下各排放物的浓度,计算了排放因子,分析了车速、载荷和挡位对排放因子的影响。研究结果表明:CO、HC和NOx排放因子大体上随车速的升高而降低,但在高挡、高速时CO和NOx排放因子略有回升,HC排放因子变化不大,CO排放因子随载荷的增大略有升高,HC和NOx排放因子基本没有变化;排放因子随挡位的变化与车速有关,低速时采用低挡排放因子较低,但在高速时应采用高挡;不同运行工况下催化转化器的转化效率也是影响排放因子的因素之一。     

发动机催化燃烧多维数值模拟

将发动机三维CFD程序KIVA-3V与化学动力学程序CHEMKIN Ⅲ及DETCHEM相耦合,模拟了催化燃烧对均质压燃(HCCI)发动机燃烧过程及排放的影响.发动机以甲烷为燃料,其表面和空间氧化反应采用了详细的动力学机理.利用此模型分析了活塞顶催化剂铂(Pt)或铑(Rh)涂层对HCCI发动机着火时刻、缸内温度场及HC、CO、NOx 排放的影响,结果表明催化燃烧会使HCCI发动机着火时刻提前,同时能降低HC、CO的排放,但会提高NOx 的排放;在相同工况下,相比催化剂Pt,催化剂Rh使HCCI发动机着火时刻提前的幅度要大,同时HC的排放要低,但CO及NOx 的排放要高.     

汽油机排放性能分析

为了研究492QBW车用汽油机的排放性能,使用AVL4000型五气分析仪连续测量了汽油机在多种工况下排气中有害成分CO、HC和NOx的量。结果表明,汽油机的负荷对CO、HC、NO排放产生一定影响,转速变化对CO、HC、NOx排放物浓度变化影响较小;同时工况稳定情况下连续测量的一段时间内,各排气成分会产生一定波动,尤其是HC排放波动最大。     

湿度变化对双旋流合成气非预混燃烧特性的影响

利用平面激光诱导荧光(PLIF)、高温细丝热电偶及红外气体分析仪对不同空气湿度下的双旋流合成气非预混燃烧流场进行了实验研究.实验结果表明,随着空气湿度的增加,合成气火焰的基本形态已经发生很大变化,燃烧室中心轴线处OH自由基浓度越来越低,荧光信号强度明显变弱,火焰根部逐渐出现W型分布特征,燃烧室排气温度缓慢下降;当空气加湿量φ(空气中水蒸气体积与干空气体积之比)为0~30%时,CO排放量变化不大,但是当φ=40%时CO排放迅速增加,而当φ=50%时,CO排放已经不稳定,燃烧振荡,容易熄火.此外,NOx排放随着φ增加下降明显,但是当φ20%时,NOx排放的下降趋势会变慢,继续增加水蒸气对NOx排放的影响不大.     

基于比功率与发动机功率的重型柴油车实际道路排特性研究

重型柴油车在实际道路上的污染物排放备受关注。利用便携式排放测试系统(PEMS)收集了重型柴油货车OBD数据和排放数据,引入重型车比功率(VSP)和发动机功率分别研究了其对柴油车排放的影响及二者间的关系。结果表明,96%以上行驶处于VSP区间[-10 10]kW.t-1,CO、NOx排放随VSP增大先升高后降低;CO2排放随VSP增大而增大。CO、NOx排放随发动机功率增大先升高后降低;CO2排放随发动机功率增大而增大。VSP大于0kW.t-1且发动机功率小于55kW时CO排放因子较高;VSP大于0kW.t-1且发动机功率小于55kW时NOx排放因子较高;随着VSP与发动机功率逐渐增大时CO2的排放因子逐渐增大。该研究成果为重型柴油汽车的排放控制提供了一定的技术参考。     

基于正交试验的双P型辐射管三级燃烧器低NOx仿真

为降低双P型辐射管NOx 排放,运用扩散式分段燃烧的低NOx 均匀化燃烧技术,设计一种辐射管三级燃烧器,对其进行数值模拟,经过验证模型可靠.对燃烧器结构及运行参数进行正交试验和单因素研究.研究表明：空气预热温度、空气分级配比和空气过剩系数对出口NOx 排放浓度有显著的影响,相互无交互作用;一次风量由10%增大到20%时NOx 生成量由65.2×10-6增加到108.2×10-6,一次风量增加到30%以上时出口NOx 体积分数增加速率趋缓;空气预热温度每增加100益,最高燃烧温度增加约50益,排放气体中NOx 体积分数由50.9×10-6以22%、23.2%、25.3%、27.2%、27.3%和29.5%的速率增加;随空气过剩系数增加,出口NOx 体积分数由82×10-6呈22.1%、1.9%、2.1%、24%和2.5%的波动增长趋势.     

上海市高架道路车辆密度与污染物浓度的实测研究

通过对上海市高架道路上车辆的车速、流量进行实测统计，计算出最大的车流量和最佳车速．并对高架道路上的空气污染物进行分析，研究了车辆密度与流量、车速和污染物之间的关系．结果表明，通过降低车密度，不但提高了通行效率，缓解了交通堵塞，而且还减少了高架道路上的空气污染．     

上海市高架道路污染物浓度分布模式研究

通过对上海市高架道路的车密度和污染物浓度进行实测统计,分析了两者之间的关系．根据分析结果,以车密度为主要变量,建立了高架道路污染物浓度分布模式．其模拟计算结果与实测数据相关性良好,证明该模式可根据车密度的变化预测高架道路的空气污染状况．     

上海中心城区道路灰尘中氯代多环芳烃的时空分布特征

选取了上海中心城区的道路灰尘作为研究对象, 运用气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry, GC/MS)联用技术对道路灰尘中20种氯代多环芳烃(chlorinated polycyclic aromatic hydrocarbons, ClPAHs)进行了检测, 分析了道路灰尘中ClPAHs的时空分布特征和毒性当量(toxic equivalent quantity, TEQ)等. 结果表明, 11种ClPAHs的检出率均大于50%, 说明ClPAHs在上海中心城区道路灰尘中普遍存在. 研究区域内的ClPAHs浓度呈现出明显的季节特征, 即冬季>夏季, 冬季∑ClPAHs浓度最高为24.9 ng/g干重. 在空间分布上, 交通枢纽区浓度最高(冬季为21.2 ng/g干重, 夏季为10.7 ng/g干重), 建筑施工区、商业区次之, 近绿地区最低. 在道路灰尘中最主要的两个组分是6-ClBaP和7-ClBaA. ClPAHs在冬季和夏季的TEQ范围分别为0.01~4.81和0.01~1.78 ng-TEQ/g干重, 其中 7-ClBaA在ClPAHs总毒性当量中的贡献最大.     

深圳市主要道路交通碳排放特征与低碳交通发展情景研究

应用国际机动车排放模型(IVE)和实地观测数据, 计算深圳市3种类型机动车的碳排放因子和主要道路的碳排放强度, 得到深圳市主要道路交通碳排放的时空特征, 并应用情景分析法, 定量化地比对各种低碳交通发展模式。结果表明: 1) 深圳市交通碳排放空间分布极不均衡, 市中心区主要干道的碳排放强度显著高于中心区外围路段, 连接城市组团干道的碳排放强度显著高于组团内道路; 2) 深圳市交通碳排放日变化趋势主要有4种类型(单峰型、双峰型、波动型和均衡型), 工作日早晚高峰碳排放量最高; 3) 对比高、中、低3种程度低碳交通模式, 发现中度严格的减碳模式符合深圳社会经济和交通发展的要求。     

EMME／2在城市道路交通容量估计中的应用

分析了现有算法在道路网络容量的评价与估计中的作用,指出了它们有待进一步完善的问题,定义了道路网容量,解释了如何应用ＥＭＭＥ／２计算城市道路网容量的方法,本文的研究结果对城市规划,交通规划及交通控制和管理有重要的参考价值。     

燃瓦斯气加热炉空气分级低氮燃烧数值模拟及验证

为实现燃瓦斯气加热炉NO_x排放低于200 mg/m3的目标,采用数值计算的方法对空气分级低氮技改方案进行了优化。利用FLUENT软件计算了燃尽风布置和当量比对温度分布、燃尽率和NO_x生成量等的影响规律;通过与工业试验对比验证了优化方案。结果表明:当燃烧区当量比约0.85时,NOx排放总量最小;当量比一定时,还原区段长度增大有利于NO_x量降低;燃尽风两级较单级布置可实现NOx的进一步降低;但其中热力型NOx占比增大。经改造后,加热炉NOx排放浓度低于200 mg/m3,满足现行法规要求;能够为燃气加热炉设计、运行及改造提供一定参考。     

基于ISCLT3模型下多点源的布局优化模拟

文章在我国城市环境气象条件下对美国国家环保局推荐使用的工业复合型模型ISCLT3进行了可靠性分析，并利用该模型对多点源的优化布局进行了模拟，为我国城市尺度环境规划与管理方面的实践提供参考。     

基于时间序列与随机森林模型的江西省空气质量影响因素分析

空气质量状况直接影响着人们的身心健康,空气污染治理一直是一个广受争论的热点问题.本文基于2015～2020年江西省各地级市主要污染物浓度和气象数据,采用时间序列与随机森林模型,深入分析江西省各地级市的空气质量状况及其影响因素,得到以下结果:(1)从整体角度来看,2015～2020年间江西省城市的空气质量一直处于优良状态...