电站烟囱混凝土硫酸腐蚀的数值模拟

研究了电站烟囱C30混凝土在80℃、质量分数为15%硫酸溶液浸泡条件下的腐蚀规律,根据Fick扩散方程和反应速率方程,提出一个简化的移动边界腐蚀模型.采用定时间步长和变坐标步长的差分求解方法,对移动边界腐蚀模型进行求解,并采用相应的人工腐蚀实验来对模型进行验证.计算结果表明,随着时间的推移,在固定的时间步长内移动界面的位移变缓,腐蚀深度随时间的延续而增加,符合腐蚀的变化规律.计算结果与实验数据有较好的吻合性,该模型可以用于混凝土在硫酸腐蚀下腐蚀速度的预测,指导实际的工程设计.     

第二代增压流化床煤部分气化炉单元中间试验研究

在热输入为2 MW加压喷动流化床煤部分气化中试试验装置上,对所构建的煤气化试验系统进行了工艺及装置试验研究,在此基础上进行了连续12 h的煤部分气化试验,以考察工艺参数对气化行为的影响.试验结果表明:中试装置的各分系统设计合理,全系统能协调稳定运行,能为第二代增压流化床联合循环发电系统(2G PFBC-CC)的下游单元提供合格的煤气和半焦;在较高的气化温度下,煤气中甲烷质量分数由于二次热解而降低,碳转化率增加;提高了入炉的蒸汽量,煤气中氢气质量分数明显上升.     

基于颗粒尺度DEM直接数值模拟的喷动流化床颗粒运动特性

采用离散元方法,对喷动流化床内的气固流动进行了三维直接数值模拟.气相场采用欧拉方法,固相场采用拉格朗日方法;对每一个颗粒考虑了碰撞力、携带力和重力;颗粒碰撞采用软球模型;气固耦合采用双向耦合.模拟中跟踪了每个颗粒的运动,获得了颗粒轴向速度、平均速度、颗粒浓度和颗粒平均碰撞频率随操作参数的变化规律.结果表明喷动气速度、流化气速度、颗粒平均速度、颗粒浓度和颗粒平均碰撞频率存在关联性:喷动气速度增加,颗粒在喷射区和环形密相区的平均速度增加,浓度减小,平均碰撞频率减小;流化气速度增加,颗粒速度、浓度和碰撞频率与喷动气速度增加具有相同的变化规律,但环形密相区的变化更为明显.     

烟气湿法脱硫用石灰石溶解速率定量分析

利用EDTA络合滴定法测量了6种湿法脱硫用灰石中的CaCO3和M gCO3含量,其中CaCO3含量较为稳定,一般都在89%~93%范围内,而M gCO3含量的波动较大,可在1.0%~8.5%之间变化.依照我国电力行业标准(DL/T943—2005),对石灰石反应速率的时间指标进行分析,其值在25~120m in之间变化.结合实验数据和颗粒溶解缩核模型,提出具有明确物理意义的石灰石溶解速率定量分析方法.以溶液温度50℃,pH值5.5为标准溶解条件,6种石灰石颗粒在单位半径(半径为1m)下的溶解速率为0.3~1.0μmol/s.该定量分析方法对烟气湿法脱硫用石灰石的选取与系统的优化具有一定的指导意义.     

管道喷射吸附法净化垃圾焚烧尾气试验研究

在流化床试验装置上进行垃圾焚烧,焚烧尾气采用管道喷射吸附工艺净化.在活性炭加料量为1.6 g/m3时,脱硫率为83%,脱硝率为88%,脱氯率为27%.试验可得:活性碳、高岭土和活性矾土3种吸附剂对垃圾焚烧烟气中酸性气体的净化效果活性炭效果最好,高岭土效果最差;随着吸附剂加料量的增加,重金属的脱除率增加,且增幅逐渐趋缓.3种吸附剂对重金属的吸附能力比较表明:对Cd,Pb,Cu的吸附效果活性炭最好,高岭土次之,活性矾土最差;而对于Hg活性矾土的吸附效果最好;活性矾土对Cd也有较好的脱除效果.垃圾焚烧飞灰中多环芳烃主要以3环、4环和5环的形式存在,其他各环多环芳烃的数量较少;烟气中主要是3环和4环多环芳烃,未检测到6环多环芳烃,2环和5环多环芳烃的质量浓度相对较低;在喷入量相同的条件下,高岭土去除多环芳烃的效率最高,活性炭次之,活性矾土最低.总体而言,活性炭具有较好的综合吸附性能.     

气化压力对煤气化过程中痕量元素迁移规律的影响

在一台0.1 MW加压喷动流化床煤气化炉上,维持气化温度940℃,静止床层高度300mm,气化风量9 m3/h、蒸汽量1.7 kg/h、给煤量4.56 kg/h等参数不变,测定了煤和气化产物中Co,Mn,Cr,V,Se,Hg,As,Ni,Cd,Cu,Zn,Pb等12种痕量元素含量,研究了气化压力对痕量元素迁移规律的影响.结果表明:加压有利于改善煤气品质;在旋风焦中,Cr,As,Ni,Cd,Cu,Zn,Pb富集,Co,V,Se,Hg耗散,随着气化压力的增加,Cr,Cd,Zn,Pb的地球化学富集因子(MGEF)减小,As,Ni,Cu的MGEF增加,Co,V,Se,Hg的MGEF基本不变;在底渣中,所有痕量元素均耗散,随着气化压力的增加,Cd,Zn,Pb的MGEF增加,Co,As,Cu的MGEF减少,V,Se,Ni的MGEF基本保持不变;在煤气中,随着气化压力的增加,Co,As,Cu含量总体上呈增加的趋势.     

煤燃烧过程中痕量元素的分类研究

采用原子吸收分光光度计(带测汞装置)、石墨炉原子吸收光谱仪和X射线荧光光谱仪，测定了一台220t／h煤粉炉中原煤、底渣和飞灰中9种痕量元素的质量分数．除As因质量分数低不能归类外，其他痕量元素按照在飞灰中相对富集系数不同，可分成3类：第1类是Pb，Zn；第2类是Mn，Cr，Se，Hg；第3类是Ba，Cd．按照飞灰相对于底渣痕量元素富集程度不同，可分成两类：第1类是Mn，Cr；第2类是Pb，Bd，Se，Zn，Cd，Hg．按照痕量元素挥发性和在燃烧产物中的分布规律，可分成3类：第1类是Hg；第2类是Pb，Ba，Zn，Cd；第3类是Mn．Se介于第1类元素和第2类元素之间．Cr同时表现出第1类和第3类元素性质．研究还发现除Mn外，其他元素在飞灰中的富集程度随粒径减小而增加；Pb比Cd更容易挥发．     

循环流化床燃烧棉秆两种床料的特性

分别选用石英砂颗粒和高铝矾土颗粒作为循环流化床的床料,棉杆作为燃料,在0.2MW循环流化床上进行实验.实验结果表明,石英砂颗粒床料容易形成结渣,而高铝矾土颗粒床料使用情况良好.通过对长时间运行后的床料颗粒进行XRF和SEM/EDS分析,发现2种床料运行后的化学成分发生改变,随着运行时间的延长,碱金属在床料中富集度越来越高.通过对反应前后内部结构和成分进行比较,发现石英砂床料结渣主要是因为在颗粒的表面生成了低熔点的化合物,在高温条件下床料由于表面层相互粘结而产生结渣,而高铝钒土颗粒可以有效地防止低熔点化合物的生成,从而减少结渣.     

不同气氛下聚乙烯低温热解气化特性分析

气化熔融焚烧技术是高效率低污染的新型城市生活垃圾处理技术,该技术的关键环节是垃圾低温(600～650 ℃)气化.以垃圾中主要可燃组分聚乙烯为试验物料,采用管式炉,分别在N2,CO2,N2 H2O,N2 O2,N2 O2 CO2 H2O气氛下,进行了低温(600 ℃)热解气化特性的试验研究.试验结果表明:反应气氛中含O2能显著提高气体产物中CO2的含量,从而提高了碳转化率,但能量转化效率和气体低位热值均较低;CO2气氛下CO的产生量明显增高,从而使气体低位热值和碳转化率显著增大;H2O气氛有利于H2的生成和产气量、气体低位热值、能量转化效率的提高,其中能量转化效率可达80%,但对大分子烃族类二次裂解具有一定的抑制作用;气体低位热值在N2 O2 CO2 H2O混合气氛下最大,达到12.8 MJ/m3.