造纸污泥与煤循环流化床混烧试验研究

在一座密相区截面积为 0 .2 3m× 0 .2 3m、高度为 7m的循环流化床燃烧实验装置上进行了造纸污泥与烟煤混烧的实验研究 .探明流化速度、二次风率和空气过剩系数等参数对燃烧性能和SO2 、NOx等排放特性的影响规律 .研究结果为造纸污泥与烟煤混烧焚烧炉的优化设计提供依据     

流化床反应器内NO和N2O生成的影响因素分析

以流化床反应器为对象,通过数值模拟,研究过量空气系数、煤种及煤与生物质混烧对NO和N2O生成的影响。研究结果表明,流化床反应器燃烧过程中产生的氮氧化物主要是NO和N2O,且NO和N2O随过量空气系数的增加而明显增加;NOx的生成量还和煤种有很大关系。煤的含氮量、煤中氧与氮的质量比和氢与氮的质量比都会直接影响NO和N2O的生成量。采用煤与生物质混烧的方法,羧基主要作用于中间产物HCN,从而减少NO和N2O的生成量。煤与生物质混烧可以降低燃烧过程中NO和N2O的排放。     

造纸废弃物与煤循环流化床混烧特性研究

将生产瓦楞纸板的造纸工艺废弃物包括造纸污泥和制程废渣与煤相混在循环流化床中焚烧,具有燃烧稳定、燃尽率高和污染物排放低等优点,是一种理想的处理方式.在一座密相区截面积为0.23 m×0.23 m、高度为7 m的循环流化床燃烧试验装置上首次进行了高水分、低热值造纸污泥/废渣与煤混烧的系统性试验研究.结果表明:随二次风率增加,密相区温度略有下降,稀相区温度有所降低,燃烧效率提高;随空气过剩系数增大,密相区温度升高,稀相区温度起先上升然后下降,存在一个最佳值,其所对应的燃烧效率最高;随废弃物掺混质量比增大,炉膛温度普遍下降,燃烧效率相应降低.研究结果为一台蒸发量为45 t/h的造纸废弃物与煤混烧焚烧锅炉的优化设计和成功投运提供了可靠依据.     

含盐化工废液流化床焚烧特性试验

在燃煤循环流化床燃烧试验装置上对含盐化工有毒废液红水进行焚烧试验,考察了废液红水焚烧量、红水密相区喷入比例、过剩空气系数及二次风率等因素对焚烧试验炉内温度分布的影响.结果表明,在合理组织工况下炉膛主要焚烧区温度保持在850~900℃之间,焚烧效果好,床层没有出现结焦现象,尾部飞灰中析出微量有机盐分.随着红水焚烧量或过剩空气系数的增加,密、稀相区温度均下降;随着红水在密相区喷入比例或二次风率的增加,密相区温度下降,稀相区温度上升,炉温趋于均匀,更利于焚烧.     

CFB锅炉循环灰对NO和N2O排放影响的实验研究

在循环流化床(CFB)锅炉中,NOx和N2O的排放浓度由NOx和N2O在炉膛内生成和降解的相对速度决定。该文利用小型流化床实验台研究了循环灰对NO和N2O浓度的影响。实验温度控制在850℃,反应时间为25ms。结果表明:在实验台反应器中加入一定量的循环灰以后,NO的排放浓度降低,而N2O的排放浓度先增加然后略有降低;循环灰中的C以及C反应生成的CO能还原NO,并促进N2O的生成,而循环灰中的CaO、Fe2O3等活性组分能促进N2O的热分解。     

生物质燃料与煤混燃时NO_x/N_2O排放的研究

为寻找一种能够有效抑制流化床中NOx和N2O排放的途径．在一个实验室规模的小型鼓泡流化床上进行了生物质燃料（木屑）与煤混燃的研究．结果表明：木屑与煤混燃可以有效地降低NOx和N2O的排放,并且还发现,对NOx和N2O的削减能力与混合比例有关．掺入木屑的比例越大,削减的程度越强,但随温度的升高．削减程度有所下降．对木屑与煤混燃能降低NOx／N2O排放的原因进行了讨论．     

水蒸气和石灰石对流化床富氧燃烧NO的影响

借助循环流化床试验台架研究了水蒸气和石灰石对煤流化床富氧燃烧时NO析出的影响.结果表明:与空气燃烧相比,煤在体积分数比φ(O2)∶φ(CO2)=21%∶79%气氛下燃烧时NO的析出量降低.O2+CO2气氛下,随着O2体积浓度的增加,NO的析出量逐渐增大.水蒸气加入后,燃烧温度降低,且受到水煤气反应和水的离解等化学作用的影响,NO还原反应增强,析出量降低;水蒸气体积浓度越高,析出量的降低越大.CO2体积浓度的增加对NO还原反应的影响要大于水蒸气体积浓度增加时.石灰石煅烧产物CaO对密相区NO还原反应的催化作用占主导地位,进而致使NO的析出量降低;且其对挥发份较高的黄陵烟煤的影响要小于对挥发份较低的晋城无烟煤的影响.水蒸气会加速CaO的烧结,降低CaO对NO还原反应的催化作用.     

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.     

柴油机燃用天然气制油的氮氧化物排放特性

以一台轿车用直喷式柴油机为试验样机,分别燃用五种不同天然气制油(GTL)掺混比例的混合燃油.研究其总的NO2排放,以及NO,NO2,N2O等氮氧化物主要组分的排放特性.结果表明,各GTL混合燃油的NOx排放曲线形态较为接近,低负荷时差异较小,随负荷增加,排放差异增大.NOx排放以NO和NO2为主,各GTL混合燃油的NO排放随着负荷上升而增加,NO在总NO2排放中始终占有最高比例.NO2排放也占有相当比例,在低负荷和高负荷均较低,中间负荷最高,大负荷高温不利于NO2的生成.N2O排放量极低,在低负荷时有一定生成量,中高负荷N2O排放几乎为零,缸内高温不利于N2O排放的生成.随GTL混合比的提高,NOx和NO排放降幅增大,NO2排放有所增加,但总体幅度不大.     

垃圾衍生燃料流化床焚烧污染物排放特性

为解决直接焚烧生活垃圾产生二次污染问题,将城市生活垃圾源头提质后制成RDF燃料,在流化床内焚烧以研究气态污染物排放特性。研究结果表明:RDF中随塑料比例增加,CO质量浓度减少,SO2质量浓度缓慢增加,当RDS燃料质量分数为35%时,SO2质量浓度趋于平缓,NO质量浓度先急剧升高,当RDF燃料质量分数为35%时,NO质量浓度趋于平缓;随床温升高,CO质量浓度明显降低而NO质量浓度增加,SO2质量浓度缓慢增长至850℃时基本不变;CO质量浓度随炉膛出口氧质量分数增大逐渐减少;SO2和NO质量浓度逐渐升高;随废石灰添加量增加,SO2的脱除效果较好,CO排放质量浓度呈略微减小的趋势,NO质量浓度增加显著。NOx,SO2和CO的质量浓度均远低于国家标准。最佳污染控制工况为:含25%~35%塑料RDF,床温为850℃,炉膛出口氧质量分数为11%,Ca O质量分数为5%。     

旋涡流化床气相污染物的防治

在一旋涡流化床热态试验台上利用两种煤分别进行了控制NO_x和SO_2生成的试验研究,考察了二次风份额、床温、流化速度、过剩空气系数和旋流数的影响规律。结果表明,旋涡流化床低温分级燃烧、细颗粒的长时间停留以及强烈的横向扩散和混合能有效地抑制NO_x的生成,降低SO_2和NO_x的排放。     

废水生物脱氮中N2O和NOx的来源及生成机理

N2O和NOx是废水生物脱氮处理中常见的中间产物,传统硝化和反硝化被认为是其主要来源,但随着研究的深入,更多的生物氮转化代谢途径被发现,如厌氧氨氧化、化学反硝化等,实验已经证实这些过程中都有N2O和/或NOx生成.生物酶受到抑制和某些中间物质的化学分解以及物质间的化学反应都有可能成为N2O和NOx的生成机理,还有一些过程的机理尚不清楚.结合功能微生物的种类和生物化学反应类型阐述废水生物脱氮气态中间产物N2O和NOx的来源及生成机理,有助于新的氮代谢途径的认识、新技术开发和大气环境二次污染的防治.     

天然气再燃降低NOx排放的实验研究

在煤粉燃烧的20 kW一维热态实验炉上进行了天然气再燃的实验,通过改变主燃料的种类、再燃区过量空气系数、再燃燃料的组成和再燃区温度等实验工况,以分析再燃时各种因素对煤燃烧过程中NOx生成量的影响规律.研究表明:煤粉中的挥发分含量越高,脱氮效率也越高;再燃区天然气的输入比例越高,主燃区燃烧所生成的NOx在再燃区被还原效果也越显著;再燃区温度不宜过高,否则热力型NOx生成量增多,从而降低了脱氮效率;石油气也可以作为再燃燃料,并且在合理工况下,其再燃效果与天然气作为再燃燃料时的再燃效果差不多,但总体上,天然气略优于石油气.     

二甲基醚发动机HCCI燃烧与排放的计算

构建了可应用于均质充量压燃（HCCI）发动机的二甲基醚（DME）详细化学反应动力学M燃烧模型，该模型包含97种物种和457个基元反应．拓展M模型的应用范围，分析了DME发动机HCCI条件下关键基元反应和重要物种随曲轴转角的变化关系，获得了DME氧化反应的主要历程．研究了NOx的生成机理，结果表明NOx排放中NO生成量达到最大值后出现“冻结”现象，NO2与N2O最终排放浓度极少且受缸内温度影响不大．随着缸内温度的增加，NOx排放中NO所占比例逐渐增加．基于化学反应速率及敏感度分析，得到了DME发动机HCCI燃烧的NO排放主要受扩大Zeldovich机理和N2O途径控制．     

基于三维温度场可视化的锅炉NOx排放试验研究

在一台采用三维温度场可视化监控系统的300MW锅炉上进行了NOx排放规律的试验研究,得到锅炉负荷、过量空气系数、燃烧器摆角、燃尽风量、二次风配风方式和层间燃料分配等与NOx排放、飞灰含碳量、炉膛总辐射能及炉内三维温度分布的关系.试验结果表明,NOx排放与炉内三维温度分布具有很强的相关性,炉膛辐射能很好地反映炉内的燃烧状况,可为实现高效低NOx排放提供指导信息.     

N2O Emission from Paddy Field under Different Rice Planting Modes

Measurements of N2O emissions from conventional rice cultivation （CRC）, CRC with straw mulching, system of rice intensification （SRI） and SRI with plastic film mulching were conducted through static chamber/gas-chromatography techniques. The results show that daily fluctuation of N2O emissions in jointing stage are much higher than in others. A type peak of N2O seasonal emission presented between jointing and bearing stages companying with high daily average temperature and low precipitation. Biomass and leaf stomatal conductance were observed. Total quantities of N2O emission were budgeted. The results showed that after jointing stage the average N2O emission flux of SRI with plastic film mulching increased significantly than CRC with straw mulching and SRI, the leaf stomatal conductance of those showed the same trend （p〈 0.05）. Yield and total quantity of N20 emission in CRC with straw mulching enhanced 13. 7% and 10.7% compared with those of CRC, respectively. The total quantity of N20 emissions reduced 3. 6% in SRI with plastic film mulching compared with CRC, however, the yield increase of that was not significant.     

利用污水污泥煅烧水泥对氮氧化物排放的影响

通过XPS、DSC-TG分析及NOx检测等方法,研究利用城市生活污水污泥煅烧水泥对NOx排放的影响.研究结果表明:挥发分含量及氮含量高于煤的污水污泥燃烧过程出现了两个明显的放热峰;相同氮含量的污水污泥与煤在900℃富氧条件下燃烧,前者产生的燃料型NOx的浓度低于后者;水泥生料会促进污水污泥和煤在900℃氧化气氛下燃烧生成燃料型NOx;煤掺入污水污泥后混烧,生成的燃料型NOx有所减少;掺入等量干基污泥煅烧水泥,含较高水分的污泥所生成的燃料型NOx较少;综合能耗等因素,煅烧污泥的含水率在10%左右为宜.     

非平衡等离子辅助催化对柴油机排放的影响

分析了非平衡等离子和介质阻挡放电的产生机理．根据非平衡等离子产生活性基体的特点，建立了非平衡等离子辅助催化对柴油机有害排放的转化模型．采用蜂窝式介质阻挡放电反应器辅助催化装置，在台架试验上研究了不同试验方案对降低有害排放的影响．试验结果表明在不添加催化剂的情况下，NOx的总量基本不变，表明非平衡等离子气相区内主要是将NO氧化为NO2；添加催化剂后，NOx的总量明显下降，表明NO2被还原为N2．同时PM颗粒与强氧化性的活性基体反应生成CO2得以大幅度降低，证明了利用非平衡等离子辅助催化技术可以有效降低柴油机NOx和PM颗粒排放．