煤燃烧过程中氮氧化合物的生成及排放控制

针对煤燃烧过程中排放的氮氧化物（ＮＯｘ）对大气造成的污染情况,讨论了煤燃烧过程中ＮＯｘ的生成机理,简要介绍了目前燃煤过程中ＮＯｘ排放的控制技术,指出了燃煤在工业应用中存在的问题及解决对策。     

流化床煤燃烧喷氨过程中氮氧化物生成与分解

在流化床实验台上进行了温度、ＮＨ３／ＮＯ摩尔比、氧量等对ＮＯ消减及Ｎ２Ｏ生成与分解影响的实验，并进行了多相催化还原反应喷氨脱硝实验，对其机理进行了分析，结果表明，影响喷氨脱硝过程ＮＯ消减率及Ｎ２Ｏ的民分解的最重要因素是温度的氧浓度，氧量和温度变化中，都有一个ＮＯ消减率最大值，石灰石和床为对喷氨脱硝具有一定的催化作用，多相催化还原使ＮＯ的还原温度有所降低，而且在相对较宽的温度范围内维持较高的ＮＯ消减     

煤自燃过程气态产物产生机理

为了能够更加有效地利用气态产物预报煤的自燃过程,需要对煤自燃过程产生气体的机理进行深入研究.利用实验模拟出煤自燃气态产物的产生过程,得出其规律是:不同指标气体开始出现的温度不一样,同一指标气体在不同煤体中出现的温度不同.对煤低温氧化过程微观结构、自由基浓度与煤体温度之间的变化规律的分析,并以煤自燃自由基和逐步自活化反应为理论基础,提出了新的煤自燃过程气态产物产生机理,即煤中不同活性结构在不同温度下被活化发生氧化反应,在发生氧化反应时该类结构发生断裂形成自由基.不同自由基之间,自由基与氧之间相互发生反应,形成不同的指标气体从煤体中释放出来.图3,表4,参12.     

煤中氯在燃烧过程中的释放特性和机理探讨

根据实验所获得的数据分析了煤燃烧过程中氯的释放特性,探讨了氯的释放机理,认为氯的释放过程受吸附、扩散、化学反应控制,提出了氯的释放量与各因素的关联式,并经过图解计算出部分参数的值。     

在煤流化床燃烧过程中石灰石固硫机理的热力学分析

采用热力学判据对煤流化床燃烧条件下石灰石固流反应的几种可能机理进行了分析，结果表明，石灰石在温度高于７５０℃时即煅烧分解，以氧化钙的形式进行固硫反应；在流化床的实际操作温度范围（８００－９００℃）内，ＣａＳＯ３不可能成为脱硫中间产物。     

流化床燃烧工况下N2O生成机理的试验研究

在一个小型固定床反应器上对流化床煤燃烧温度下Ｎ２Ｏ均相和多相生成机理进行了试验研究。研究表明，ＮＨ３氧化形成的Ｎ２Ｏ量很小，其主要产物是ＮＯ，当增加Ｎ２浓度时，Ｎ２Ｏ略有增加，在９５０℃左右时，Ｎ２Ｏ量最大，而在８８０℃时，ＮＯ量最大。焦炭直接能形成一定量的Ｎ２Ｏ，ＮＯ能在焦炭表面还原成Ｎ２Ｏ，氧化性气氛下，焦炭的还原能力降低，最后，对煤焦生成Ｎ２Ｏ的多相反应机理进行了讨论。     

流化床煤燃烧中氮氧化物生成的实验研究

在一个小型流化床试验台上研究了流化床煤燃烧中挥发分对氮氧化物（ＮＯｘ和Ｎ２Ｏ）生成的贡献，通过比较在同一燃烧装置上燃烧某种煤及其焦炭产生的ＮＯｘ和Ｎ２Ｏ的差异，直接对挥发分的贡献进行了研究，研究表明，流化床煤燃烧中挥发分燃烧对氮氧化物生成的贡献小于焦炭的多相反应。     

流化床煤燃烧喷氨过程中氮氧化物生成与分解

在流化床实验台上进行了温度、ＮＨ３／ＮＯ摩尔比、氧量等对ＮＯ消减及Ｎ２Ｏ生成与分解影响的实验，并进行了多相催化还原反应喷氨脱硝实验，对其机理进行了分析，结果表明，影响喷氨脱硝过程ＮＯ消减率及Ｎ２Ｏ的生成与分解的最重要因素是温度和氧浓度．氧量和温度变化中，都有一个ＮＯ消减率最大值，石灰石和床灰对喷氨脱硝具有一定的催化作用，多相催化还原使ＮＯ的还原温度有所降低，而且在相对较宽的温度范围内维持较高的ＮＯ消减率     

煤中氟化物浸提试验研究

首次采用浸提试验系统研究煤中氟化物赋存形态。结果表明,许多溶剂都能从煤中浸出相应形态和数量的氟化物,煤中不同浸提态氟按氟含量高低存在如下趋势:酸浸提态氟>碱浸提态氟>盐浸提态氟>水浸提态氟,浸提结果反映了煤中几种不同赋存形态氟化物含量的数量级概念,以无机盐矿物形态存在的难溶性氟化物是煤中氟的主要赋存形态。研究结果可为煤中氟赋存形态的研究提供试验方法与依据。     

中国煤中氟燃烧排放特征与排放限值

为了确定中国煤中氟燃烧捧放特征和捧放限值,通过大样本测试与统计,得到了中国煤中氟含量的分布特征;通过典型电站锅炉、工业锅炉和流化床锅炉的煤、飞灰、底灰样品的采样测定,提出了煤中氟在燃烧产物中的总量分配模式,得到中国不同炉型燃煤氟捧放基本特征;比照大气污染物综合捧放标准和工业窑炉大气污染物捧放标准的规定,初步得到了中国燃煤氟化物排放限值和超标煤种的比例。结果表明：比照大气污染物综合捧放标准（GB16297-1996）和工业窑炉大气污染物排放标准（GB9078-1996）中对氟化物捧放限值的规定,中国煤在各种燃烧设备的燃烧过程中,大部分煤种的氟含量是超标的,若在燃烧过程中不采取相应措施,将会对环境造成一定程度的大气氟污染。     

煤燃烧固氟技术的工业试验

采用热力学计算分析煤燃烧过程中钙基固氟剂固氟反应平衡过程，探讨钙基固氟剂燃烧固氟的可行性及耐高温复合钙基固氟剂的开发原理，进行钙基固氟剂流化床和链条炉燃烧固氟工业试验。结果表明：流化床燃烧时石灰石固氟效果明显，在Ca／F=60～70时，脱氟率可达66．70％～70．00％，石灰石的添加量和粒度对固氟效果有显著的影响。对于工业链条炉，利用工业废料开发的耐高温复合钙基固氟剂固氟效果显著，在Ca／F=65—80时，脱氟率达57．32％～75．19％，在燃煤过程添加石灰石和钙基固氟剂具有固氟固硫的双重作用。     

Fluorine emission from combustion of steam coal of North China Plate and Northwest China

To study the amount of fluorine emission from the combustion of the steam coal (mainly Permo-Carboniferous coal) from the North China Plate and Northwest China, the fluorine contents of the coal, the fly ash and the cinder in high-temperature power stations as well as mid-low temperature power stations have been analyzed. This note provides a rough estimate of the total annual amount of fluorine emission as well as emission ratio from steam coal combustion in China. Our results show that by combustion of 1 t of Permo-Carboniferous coal (containing roughly 100 g fluorine), high-temperature power stations emit roughly 90 g fluorine into the atmosphere. The fluorine emission ratio of coal combustion in high-temperature power stations is about 96% and that in mid-low temperature power stations is about 78%. A total of 800 million tons of coal is burnt in China every year, and the coal comes mainly from Permo-Carboniferous deposite in the North China Plate and Northwest China coal mines. Taking the average fluorine content of the coal used at a low value of 100 mg/kg, the total annual fluorine emission from steam coal combustion into the atmosphere is estimated to be 66398 t.     

煤燃烧氟析出特性与影响因素试验研究(Ⅱ)

为了有效治理燃煤造成的大气氟污染,必须了解煤燃烧过程中氟的析出特性和影响因素。通过固定床管式炉煤粉燃烧试验,研究了煤种特性因素对燃煤氟析出影响规律与氟析出特性,其中包括煤种、氟含量、粒度、烟气中水蒸气含量及煤中矿物成分等对燃煤氟析出的影响。结果表明：不同煤种的氟析出率均随燃烧温度的升高而增加,表现出较强的相似性与一定的差异性。这种相似性表明燃煤氟析出过程可用统一的动力学模型来描述：差异性表明燃煤氟析出过程受煤中氟化物赋存形态与物理化学转化过程的影响。在炉内停留初期煤的粒度对氟的分解与析出影响较大,而在炉内停留的后期煤的粒度对氟的分解与析出影响则较小：燃煤水分及烟气中水蒸气的存在可明显促进煤中氟的析出;煤中二氧化硅会促进煤中氟的析出。     

燃煤氟污染及钙基添加剂固氟研究进展

对煤中氟的含量分布、赋存状态等地球化学特征进行了综述，分析了煤炭燃烧过程中氟的迁移转化行为与释放特性，指出煤中氟的燃烧释放不仅与氟的物理化学性质有关，更取决于煤中氟的浓度、赋存状态及燃烧工况等因素．进一步讨论了天然钙基材料燃煤固氟技术及燃煤氟污染控制的研究现状。     

煤燃烧过程中碱土金属化合物的固氟实验究

为了开发高效燃烧固氟剂，通过实验研究了碱土金属化合物的燃烧固氟效果。结果表明：ⅡA族碱土金属的碳酸盐和氢氧化物对煤中氟的析出均有不同程度的固定作用。且随ⅡA族元素原子序数的增大，其化合物的固氟效果越好。根据廉价易得、广泛可取的原则，吸收剂的选取以钙基碳酸盐和氢氧化物最为合适。燃烧温度和停留时间对钙基吸收剂固氟效果有较大的影响，在燃烧固氟实际中，应针对不同燃烧方式选用相应类型的钙基固氟剂或开发耐高温固氟剂。     

煤自燃机理及预测理论研究进展

自17世纪英国人Dr.Plott提出黄铁矿导因学说以来，煤自燃机理研究取得了长足的进展。出现了多种学说。进入20世纪90年代，国内外学者又提出了一些更具体的学说。主要对煤自燃学说、自燃机理、自然发火期预测理论和煤层自燃危险区域判定理论等方面的国内外研究现状和取得的主要研究成果进行综述。并对煤自燃理论研究的不足及其发展方向进行了分析和讨论。     

煤燃烧氟析出特性与影响因素试验(Ⅰ)

建立了模拟固定床的管式炉煤燃烧气态氟化物析出试验装置和方法,通过燃烧试验获得了燃烧温度、停留时间、燃烧气氛等燃烧条件对气态氟化物析出的影响关系。结果表明：煤中氟析出率随燃烧温度的升高而逐渐增加,在不同温度区间,温度对排放率的影响具有阶段性,停留时间对燃煤氟化物的生成有重要影响;氧化性气氛对氟化物生成影响不大,随炉内气氛由弱还原性气氛向强还原性气氛的转化,氟析出率明显降低,对氟化物生成有一定影响。     

O2/CO2气氛下燃煤过程中SO2排放特性实验

通过沉降炉对O2/CO2气氛和空气气氛下煤粉燃烧过程中SO2排放特性进行实验,结果表明,随燃料/氧化学当量比的增加,烟气中SO2浓度升高,单位煤生成SO2的量随燃料/氧化学当量比的增加而减少.在实验条件下,不加石灰石时,气氛和温度对SO2的生成无明显影响,SO2的生成量只与煤中含硫量以及煤的种类有关.当煤中加入石灰石后,O2/CO2气氛下SO2的排放量远小于空气气氛下,这主要是因为石灰石在O2/CO2气氛下取得的脱硫效率大大高于空气气氛下的脱硫效率.     

燃煤锅炉烟气氟化物检测方法的研究

由于燃煤锅炉烟气氟化物的低浓度特性，直接采用工业污染源烟气氟化物浓度检测标准方法测定燃煤锅炉烟气氟化物常导致测定结果产生较大的偏差。本文通过试验对造成测定结果偏差的原因进行了系统研究，对气态氟和尘态氟采样方法、采样装置、采样参数和氟化物测量方法等检测程序进行了合理改进，使之较好地适用于燃煤锅炉烟气中低浓度氟化物的准确测定。