煤燃烧排放有机污染物的试验研究

用色谱／质谱／红外联用系统研究了原煤二氯甲烷浸取液及燃烧排放烟气、飞灰中几类主要有机污染物的分布，如脂环烃、苯系物、多环芳烃和直链烃等的含量和种类随浸取时间、燃烧温度和气氛、煤种、不同燃烧方式（流化床和固定床燃烧）的变化而改变的规律。获得煤燃烧排放有机污染物的一种特性。     

民用煤燃烧污染物排放因子研究

根据自行设计的模拟燃烧-稀释通道采样系统,选用河南、山西、陕西和武汉不同煤种模拟民用燃煤的不同燃烧状态,采集了2种烟煤、2种无烟煤、2种蜂窝煤和1种型煤燃烧排放的颗粒物和气态污染物。将不同煤种燃烧排放物进行了对比分析,结果表明:明烧时不同煤种燃烧排放颗粒物差异明显,烟煤燃烧PM_(10)排放因子明显高于无烟煤和蜂窝煤;燃煤PM_(10)排放因子与燃煤挥发分含量相关。不同煤种燃烧时气体污染物排放因子与煤的形态无明显关联,SO_2排放与燃煤硫含量正相关。不同燃烧状态对燃煤气体污染物排放影响不明显。     

兰州沙尘总悬浮微粒中有机污染物的变化及来源

比较了2006年春季沙尘天气和非沙尘天气吸附到TSP样品巾增塑剂、正构烷烃、多环芳烃(PAHs)、甾烷和藿烷类等有机污染组分特征.显示兰州TSP中增塑剂等的工业污染相当严重,煤和生物质燃烧排放以及交通排放较高.非沙尘天气时,污染物主体主要来源于交通排放藿烷和化石燃料燃烧产物释放(煤和牛物质燃烧排放为主)的PAHs;而沙尘天气时,虽然兰州地区气体颗粒物急剧增多,但由于有机污染物被沙尘暴带到东部地区,这些有机物质量分数郜明显降低.在非沙尘天气,可能是由于沙尘暴源区和沿途土壤高等植物蜡质的风成输入,生物来源的正构烷烃贡献相对增加,其中5个oxy-PAHs和邻苯二甲酸二异壬酯在大气环境研究中很少报道.     

吸附、催化燃烧法治理有机废气的研究

介绍了试验工艺流程、主要设备、控制方法及试验结果．采用蜂窝状活性炭吸附浓缩，小风量热空气脱附催化燃烧的工艺，完成了处理风量25000～30000m3／h含苯系物废气的工业试验．研究结果表明：对苯系物吸附净化效率在90％左右，排放浓度＜100mg／m3，达到国家排放标准；用催化燃烧排放的热废气对蜂窝状活性炭脱附再生安全、有效、节能；催化燃烧过程可利用自身燃烧热进行或只耗少量电能；在国内首次实现工业微机对该工艺自动控制，解决了手工操作难以实现的控制过程，数据采集方便，准确．该方法具有设备体积小、耗能低、维修操作方便等特点，是治理低浓度、大风量有机废气的可行办法．     

北京前门、天坛、定陵地区大气中多环芳烃研究

本文对北京前门、天坛、定陵地区大气中的有机污染物进行了分析.发现前门、天坛地区大气中有机污染是严重的,明显高于市郊定陵地区.其中有机污染物以含N、S、O的杂环化合物为主,在多环芳烃中检出了40多种化合物.其中大多属于美国国家环保局(EPA)优先控制污染物,很多是具有致癌和怀疑有致癌性的多环芳烃.主要来源于煤的不完全燃烧,也有相当部分来源于汽车尾气的排放.因此,我们认为减少多环芳烃在空气中的大量排放,维护人体健康是刻不容缓的.     

先进旋涡燃烧室燃烧特性数值模拟

为研究先进驻涡燃烧室的燃烧特性,采用三维数值模拟方法,得出AVC中钝体布置对旋涡稳定性和总压损失系数的影响规律,并恰当选择AVC几何结构.对AVC燃烧和污染物排放特性的研究结果表明,AVC具有燃烧稳定性好、燃烧效率高、污染物排放水平低等优点.     

柴油机燃用生物柴油燃烧与排放

研究了柴油机燃用0号柴油和生物柴油的燃烧放热规律．通过对燃烧特征参数的计算分析,发现生物柴油的燃烧始点有所提前,滞燃期缩短;燃烧初期放热尖峰出现时刻对应的曲轴转角有所提前,瞬时放热率峰值下降;燃烧持续期延长．同时还比较了柴油机燃用生物柴油和0号柴油的经济性和排放特性,发现燃油消耗率增加12％,而各种排放污染物除NOx略有上升外,CO、HC和颗粒物PM均显著下降．     

柴油机燃用二甲醚排放实验研究

在ZS195直喷式柴油机实验台上进行了二甲醚的燃烧与排放试验,着重研究了甲醛及甲酸甲酯等非常规污染物的排放,并同时进行了常规排放物的研究．实验表明,DME燃烧物中HC的排放与甲醛的排放具有基本相同的规律：随平均有效压力的增加排放浓度下降．甲醛排放浓度与HC的排放浓度密切相关,实验数据表明,除少量数据外,HC的排放浓度与甲醛排放浓度呈线性关系．甲酸甲酯的排放与甲醛及HC无直接关系．同时,在DME的燃烧排放物中发现有微量甲酸甲酯的排放,但尚未发现DME燃烧排放物中有蚁酸存在．     

基于本地污染源调查的福州市固定燃烧源大气污染物排放清单及特征

大气污染源排放清单既是大气污染防治的出发点,也是最终评价污染控制措施实施效果的落脚点。固定燃烧源是大气污染的重要排放源,该研究通过发表调查获取相关基本信息与活动水平数据,选取合理核算方法与排放因子,采取自下而上的方法建立了福州市2014年固定燃烧源大气污染物排放清单。结果表明,(1)2014年福州市固定燃烧源排放的SO2为3.99万t,NOx为2.80万t,CO为8.87万t,PM10为1.06万t,PM2.5为0.66万t,BC为0.04万t,OC为0.037万t,VOCs为0.70万t;(2)固定燃烧源污染物排放主要为工业燃烧排放;(3)煤炭燃烧是固定燃烧源污染物排放主要来源;(4)电力行业、非金属矿物制品业、黑色金属冶炼和压延加工业是固定燃烧源主要排放行业;(5)从时间特征分析,火电行业污染物排放与夏季、冬季用电高峰是吻合的;从空间分布来看,固定燃烧源污染物排放主要集中在长乐市、福清市、闽清县、罗源县。对清单进行不确定分析发现,固定燃烧源排放清单不确定性较低。建议后期研究可从规范区域排放清单的分类与编码体系,改进统计数据收集和调查口径,建立具有代表性的本地化排放因子着手,减少清单不确定性,建立高分辨率网格化清单,并应用于空气质量模型预报等。     

不同类型和燃料机动车释放有机污染物的比较研究

本文对柴油车、汽油车、液化石油气车、清洁燃料车等尾气中的有机污染物进行了研究，并比较了各种类型机动车不同粒径TSP和PM2，5中有机污染物的含量差异．发现不使用清洁燃料和净化器的机动车尾气中有机污染物的含量是很高的，其中有机污染物以多环芳烃和含N、S、O的杂环化合物为主。很多是具有致癌和怀疑有致癌性的有机污染物，因此我们认为，使用清洁燃料并使用净化器去加强机动车改造，对减少向大气中排放有机污染物和维护人体健康是刻不容缓的。     

高压湿烟气中煤燃烧及挥发分氮迁移特性研究

加压富氧燃烧（POFC）是一种具有巨大发展潜力的清洁高效燃烧技术。由于烟气的循环利用，烟气中的水蒸汽体积分数高于常规燃烧形式，这就丰富了烟气中的自由基池，从而影响煤燃烧过程及气态污染物的排放。利用固定床反应器进行了煤及其挥发分的POFC实验，并结合化学动力学模型研究了挥发分氮的迁移机理。研究结果表明，压力和水蒸汽的协同作用会显著影响燃烧过程，缩短燃烧时间，降低尾气中的CO体积分数，提高燃烧效率。挥发分氮来自煤中部分吡咯、吡啶和全部季胺的热解。更高的压力影响了NO形成的主要反应途径，同时增强了整体NO的还原并最终抑制NO排放。     

H2O2氧化技术在燃煤烟气净化中的研究进展

总结了国内外关于H₂O₂氧化技术对烟气中SO₂、NO、Hg⁰脱除方面的研究概况,包括H₂O₂氧化及联用法、Fenton氧化法及类Fenton氧化法,讨论了重要的影响参数,脱除效率和相关机理.介绍了光催化-Fenton、气化H₂O₂和非均相催化氧化等新技术在烟气污染控制方面的研究现状,为该领域实现更高效的净化效率提供参考.     

基于L-MBP神经网络的煤自然发火期预测

针对不同矿井、矿井不同工作面预测煤自然发火期的难题,采用具有较好收敛性的L-M（Levernberg-Marquardt）BP算法的神经网络,开发出煤自然发火期预测仿真系统软件。根据煤自燃的内凼和外因影响因素,在东北矿区各自燃采场收集了152个样本训练数据,并应用于该软件训练、预测其结果误差〈10％。在神东矿区进行预测时,预测结果与实际情况吻合较好,为制定预防采场自然发火的技术措施提供了可靠的技术参数。     

混烧锅炉富氧燃烧的数值模拟

富氧燃烧会对煤粉和高炉煤气混烧锅炉炉内的燃烧特性产生重要影响.以130 t/h煤粉和高炉煤气混烧锅炉为研究对象,采用Fluent流体力学软件,对助燃气体(O2/N2)在3种不同氧气体积百分数(21％,23％,27％)工况下煤粉和高炉煤气混烧锅炉炉内的燃烧过程进行数值模拟.模拟得到3种工况下:炉内的温度场分布,烟气流场特性,火焰长度.模拟结果表明:随着氧气浓度的增加,燃料着火速度更快,燃烧更稳定,出口烟温逐渐降低,炉内烟气流速逐渐减少,强化了炉内传热效果,提高了锅炉热效率.     

煤自燃性的红外光谱研究

煤自燃主要受煤结构和环境因素影响.在确定的粒度与外界条件下,可通过分析煤结构来判断其自燃倾向性.文中根据神府煤及其预氧化产物的红外光谱特征,说明煤的氧化是从一些氧化活性基团开始,且活性基团含量越大越易自燃;提出了通过红外光谱及其差谱分析,对比不同煤种中氧化活性基团的相对含量而预测煤自然发火期的方法;通过对灵武、大柳塔和焦坪煤进行红外光谱分析,得到了它们自燃倾向性的次序,并根据焦坪及大柳塔煤层的自然发火期,确定了灵武煤自然发火期的范围.研究结果与实验模拟及现场观测结果一致,说明用FTIR研究煤的自燃倾向性是可行的.     

不同阻化剂对煤自燃影响的实验研究

为验证"阻化剂对不同的煤样具有选择性,不同的阻化剂对不同煤样的阻化效果不同"这一推论,采用STA449C型-TG/DAT综合热重分析仪对神东矿区六个煤矿不同层位和不同工作面的9个煤样添加阻化剂后的活化能变化规律进行实验研究为研究阻化剂和不同阻化剂对煤自燃过程的影响,结果表明,以着火活化能确定煤自燃阻化效果具有规律性.比较不添加阻化剂与添加阻化剂实验煤样各燃烧阶段的活化能可以看出,添加阻化剂后失水活化能与燃烧活化能降低,着火活化能增大,说明阻化剂在煤的整个燃烧阶段并不是全过程起阻化作用,而是一个催化-阻化-催化过程.在失水阶段起催化作用,在着火阶段起阻化作用,在燃烧阶段起催化作用.这对于应用阻化剂的选择具有实际的参考价值和指导意义.     

不同比例半焦与烟煤混合后的燃烧性能

高炉喷煤是钢铁企业降低燃料消耗采取的主要技术措施之一,由于半焦固定碳含量高,可部分替代无烟煤进行喷吹。本文选取了SB半焦、SJ半焦与不同比例的SY无烟煤与HY烟煤进行混合燃烧试验。结果表明,HY烟煤的燃烧性能最佳,使用两种半焦代替SY无烟煤后会在一定程度上降低煤粉的燃烧性能。将25%SB半焦添加比例的混煤在不同升温速率下进行燃烧实验,结果显示升温速率对混煤的燃烧性能影响较大,同比条件下升温速率在40℃/min时,煤的各项燃烧特性参数最优。     

基于TG-FTIR研究O2/CO2气氛下烟煤的燃烧特性

在热重分析仪上进行了烟煤在O2/N2及O2/CO2气氛下的燃烧反应试验,分析了煤粉粒度对O2/CO2燃烧的影响,确定了燃烧反应的特性参数并进行了动力学分析,同时利用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)对燃烧产物进行实时检测.结果表明,与O2/N2气氛下的燃烧相比,O2/CO2气氛煤粉燃烧速率降低,燃尽温度升高,燃尽时间延长,煤粉细化可使其燃烧特性得到改善;同时FTIR的谱图也显示,O2/CO2气氛下煤粉燃烧气体产物的释放情况与模拟空气气氛下燃烧时有明显不同.     

基于分形理论的采空区遗煤孔隙率研究

自燃是煤矿的主要灾害,采空区自燃直接影响到回采工作面的生产,甚至能够造成严重的恶性事故。遗煤的存在是造成采空区自燃的根源,采空区内遗煤属于颗粒堆积型多孔介质范畴。由于遗煤颗粒形状相似但粒径大小差别巨大,具有分形特征。本文基于分形理论建立了采空区遗煤的粒径质量分布分形维数模型,并从实际的采空区内取煤样进行筛分对粒径分布特征进行了分析,通过分析计算得出六合煤矿和阜生煤矿的分形维数分别为2.2596和2.0554。分析影响煤自燃的孔隙主要是外部孔隙,对筛分出来的不同粒径的煤进行了外部孔隙率的测定,结合粒径分布的分形维数,对采空区遗煤的孔隙率进行了分析。通过研究粒径分布分形维数来分析采空区内的孔隙率分布,为采空区内孔隙率的研究提供了一个新思路。     

基于燃烧炯效率的电厂配煤模型

通过实验研究,综合考虑混煤指标计算、燃烧特征指数和燃烧火甩效率,提出了基于燃烧火用效率的电厂配煤模型,对配煤模型进行了求解,并以某2028t／h锅炉为对象,对三种单煤掺混进行了实例计算,结果表明,掺配比例2：1：9为最优解。