煤制气再燃降低NOx排放的研究

利用煤气化产生的合成气作为气体再燃燃料降低NOx的排放.选取了两种典型的空气气化和纯氧气化的煤制气作为再燃燃料,通过理论分析与数值模拟探讨了再燃区温度、再燃区停留时间及再燃燃料比例等因素对降低NOx排放的影响规律.结果表明,煤制气的再燃脱硝能力,随着温度的升高而加强,在高温时,煤制气的脱硝能力比较强;随着再燃区停留时间的增加而加强;随着再燃量的增加而增强,在相同再燃量的情况下,两种煤制气的还原效果大约相差5%,差距不大.     

天然气再燃降低NOx的化学动力学及影响因素分析

对天然气再燃降低NOx(氮氧化物)的化学动力学及其主要影响因素进行了分析,描述了再燃区温度、停留时间、过量空气系数以及混合状况对降低NOx排放的影响,并对天然气再燃在我国电力行业的应用前景进行了预测。     

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.     

含硫天然气再燃还原NO的化学动力学数值研究

为实现含硫天然气在锅炉燃烧及其氮氧化物减排中的应用,从化学反应动力学角度,采用软件CHEMKIN-PRO和Leeds综合机理探究了CH_4/H_2S浓度、过量空气系数和停留时间对含硫天然气还原NO的影响规律。结果表明:随着CH_4浓度的增加,NO的还原率升高;但达到一定数值后,CH4浓度不再是影响NO还原率的主导因素。H_2S浓度增加有利于降低CH_4还原NO的温度,但对NO还原有一定的削弱作用。存在最佳的过量空气系数使CH_4/H_2S还原NO效率最高,NO还原效率曲线呈单峰分布,能够为含硫天然气再燃还原氮氧化物的工业应用提供一定的参考。     

生物质再燃脱除NO的实验研究

利用固定床反应器进行了稻壳、玉米秆及污泥3种生物质再燃脱除NO的实验,分析了生物质燃料种类、再燃区温度及氧浓度对再燃脱硝效果的影响.结果表明生物质种类对再燃脱硝效果有很大影响,挥发分含量高的生物质会取得更好的脱硝效果.实验工况范围内,稻壳、玉米秆和污泥所取得的最大再燃脱硝效率分别为87.62%、84.57%和60.34%;当再燃区温度从700℃上升至1 100℃时,再燃脱硝效率会随着再燃区温度的升高而增大;而随着再燃区氧浓度的增大,再燃脱硝效率会变差.     

液化石油气-氢气-空气层流燃烧特性的研究

研究了定容燃烧弹中不同过量空气系数(0.6～1.4)、掺氢比例(0～60%)和初始压力(0.081～0.124 MPa)下的液化石油气-氢气-空气混合气的层流燃烧现象,分析了过量空气系数、掺氢比例、初始压力等因素对规范化质量燃烧速率、燃烧持续期等层流燃烧特性参数的影响.研究表明:当过量空气系数在0.8～1.0范围内取值时,混合气的规范化质量燃烧速率和压力升高速率取最大值.随着初始压力的降低,规范化质量燃烧速率升高,燃烧持续期缩短,浓燃和稀燃更加明显;随着掺氢比例的增加,压力升高速率增加,混合气的规范化质量燃烧速率增加,燃烧持续期显著缩短,短的燃烧持续期所对应的过量空气系数范围变宽.     

再燃燃料对煤粉燃尽特性的影响

燃料分级燃烧低NOx技术采用超细煤粉作为再燃燃料,可解决由常规粒度煤粉作为再燃燃料而引起的未完全燃烧损失较大、NOx还原率低的问题.本文采用热天平和一维热态煤粉炉分别进行超细煤粉的燃烧特性机理和燃尽效果的热态模拟试验研究.试验研究表明,在确保再燃区停留时间和较高燃尽率的同时,对于停留时间为0.8 s左右的高挥发份的褐煤,30μm的粒径可实现较好的燃尽效果.采用低挥发份的煤种,需进一步减小粒度.     

直线发动机起动及怠速燃烧特性仿真与优化

通过建立GT-Power发动机仿真模型研究直线发动机的起动及怠速过程的燃烧特性,利用发动机台架实验获取的缸压数据和GT-Power仿真结果的对比,验证了仿真模型的准确性,分析不同点火时刻及过量空气系数对直线发动机起动定转速下燃烧特性的影响,并对怠速控制参数进行寻优研究.结果表明:在相同过量空气系数下,推迟点火时刻从-50°(上止点之前,下同)到20°,直线发动机后燃现象逐渐增多,并在点火时刻为-40°时,缸压峰值、瞬时放热率峰值最大以及累积放热总量均达到最大值;在相同的点火时刻下,减小过量空气系数从1.62到0.62,直线发动机缸内压力峰值先增后减,在过量空气系数为0.83时,直线发动机缸压峰值、瞬时放热率峰值最大,累积放热总量较多.     

含硫天然气再燃还原NO的化学动力学研究

为实现含硫天然气在锅炉燃烧及其氮氧化物减排中的应用。从化学反应动力学角度,采用软件CHEMKIN-PRO和Leeds综合机理探究了CH₄/H₂S浓度、过量空气系数和停留时间对含硫天然气还原NO的影响规律。结果表明：随着CH₄浓度的增加,NO的还原率升高;但达到一定数值后,CH₄浓度不再是影响NO还原率的主导因素。H₂S浓度增加有利于降低CH₄还原NO的温度,但对NO还原有一定的削弱作用。存在最佳的过量空气系数使CH₄/H₂S还原NO效率最高,NO还原效率曲线呈单峰分布。本文能够为含硫天然气再燃还原氮氧化物的工业应用提供一定的参考。     

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.