煤粉工业锅炉兰炭与烟煤燃烧性能比较

为合理利用兰炭并节约煤粉工业锅炉运行成本,采用70 MW双燃料煤粉工业锅炉进行试验,在不同伴燃条件下将兰炭和煤粉作为单一燃料进行燃烧。结果表明:作为单一燃料,兰炭燃烧过程稳定,满足替代燃料的基本条件;对比点火后10 min内的点火特性,兰炭和煤粉燃烧过程中炉膛温度变化量分别是388.659℃和585.072℃,氧含量变化量分别为11.736%和8.089%;伴燃可优化燃烧进程,降低兰炭着火难度并改善炉膛内的温度分布情况,更有利于后续的烟气净化;当锅炉负荷70 MW时,采用燃油+长明火伴燃和无燃油伴燃时,炉膛上部温度分别为1 017.382℃、989.126℃,燃烧强度与伴燃强度为正相关关系;在相同负荷下,兰炭的初始NO_x及SO_2排放量均低于煤粉。     

含油污泥-煤混合燃料燃烧特性研究

利用热重分析法研究了含油污泥-煤混合燃料在不同条件下的燃烧特性,分析了不同配比下混合燃料的挥发份析出特性、着火特性和燃尽性能。研究表明:不同配比混合燃料的燃烧阶段都可分为100~450℃和500~800℃2个温度区间;升温速率对混合燃料燃烧曲线影响不大;混合燃料的燃尽温度从空气条件下的800℃降低到富氧80%条件下的600℃,燃烧曲线向低温侧移动。混合燃料的挥发分初析温度从单煤时的410℃迅速降低到油泥含量40%时的200℃,煤中继续掺入油泥混合燃料,挥发分初析温度变化不大;随油泥含量增大,混合燃料的着火温度逐渐从510℃降低到275℃,燃尽温度逐渐从900℃降低到605℃,燃尽时间逐渐从60 min降低到41 min;混合燃料的油泥含量为40%时,稳燃特性指数最大。因此,混合燃料具有较好的燃烧特性。     

粉煤灰型煤燃烧特性的实验研究

通过对掺入３０％粉煤灰型煤燃烧过程的实验研究，得出其挥发分和燃尽率随温度和时间的增加呈线性规律变化，优于普通型煤。加入０．３％ＣＲ助燃剂，效果更佳。这对完善粉煤灰型煤的燃烧理论和工艺技术具有一定的参考价值。     

大粒径厨余垃圾水热碳化制备炭燃料

开展了不同温度条件（150～300℃）下大粒径（>2 cm）厨余垃圾水热碳化实验,研究了水热炭的理化性质、燃烧特性和关键元素迁移规律.实验结果表明,当水热温度过低,厨余垃圾颗粒尺寸影响水热碳化效果;大粒径厨余垃圾碳化需更高的水热温度;水热温度250～300℃产生的水热炭具有高热值(24.48～26.9 MJ·kg^-1)、高燃料比（0.44～0.56）、高含碳量（59.6%～65.6%）和低含灰量（8.51%～4.35%）的特点.随着水热温度提高,水热炭中碳含量升高、灰含量下降;水热炭的着火温度、燃烬温度、挥发分释放特性指数VI、可燃性指数CI和综合燃烧特性指数CP均上升,提高了燃烧稳定性;同时水热炭中K、Na浓度降低,有利于降低水热炭燃烧结焦;N、S在水热炭中分布比例下降,这将减少水热炭燃烧的烟气污染物排放.因此,水热碳化能实现大粒径厨余垃圾的燃料化利用.     

燃煤添加剂节能效果的评价—燃烧效率的测定

新增了在煤炭清洁利用方面限期实行燃用固硫型煤要逐渐替代燃用在煤的规定，而要实现此目标关键是燃烧催化剂。本文根据能量平衡原理提出以煤的燃烧效率为燃煤添加剂节能效果的评价方法。     

脉动频率对低浓度瓦斯脉动燃烧的影响研究

本文将低浓度瓦斯与脉动燃烧结合,主要研究了脉动频率对低浓度瓦斯燃烧的影响。实验结果发现：频率为99Hz至120Hz之间的脉动燃烧不仅可以降低贫燃极限．实现瓦斯在5％浓度下稳定而充分的燃烧,而且在相同温度下提高了瓦斯燃烧效率,污染物的排放也得到了改善。     

燃煤锅炉低NOx燃烧技术研究

本语文研究了燃煤过程氮氧化物（ＮＯｘ）的形成机制，论述了降低氮氧化物生成的基本途径和分级燃烧脱硝的基本原理，在乌拉山电厂４１０ｔ／ｈ煤粉炉上引入分级燃烧同时沿炉膛的轴向和径向实施空气分级。考察燃烬风量、径向空气分布、炉内氧量、锅炉负荷和三次风投停对氮氧化物排放量的影响，控制适当条件，使脱氮效率达到３０－５０％。     

DMDF模式下冷却水温度对发动机燃烧与排放特性的试验研究

在一台增压中冷的电控单体泵柴油机上采用柴油/甲醇二元燃料燃烧(Diesel/Methanol Duel Fuel, DMDF)模式,在重型柴油机常用的A50工况下,通过改变冷却水温度,对各替代率工况下的燃烧特性、排放特性及经济性进行了初步实验探索.实验结果表明,在各替代率工况下,提高冷却水温度,可导致滞燃期缩短,燃烧始点前移,预混燃烧与扩散燃烧占比出现转变,总放热量变化不大.上止点附近缸压有所降低,最高燃烧压力出现小幅度增大.燃烧持续期在替代率为40%左右时变化趋势不同,CA50在替代率为30%、冷却水温度为90℃时最接近上止点.双燃料模式下,随冷却水温度升高,NO_x与CO排放变化并不明显,甲醛与甲醇排放不断降低,且降低幅度不断增大,当量比油耗有所降低.     

层燃炉燃煤中9种微量元素的迁移

建立了层燃锅炉底灰,飞灰中Ｂｅ,Ｃｏ,Ｃｒ,Ｃｕ,Ｍｎ,Ｎｉ,Ｐｂ,Ｖ,Ｚｒ含量与煤中这９种元素含量关系的经验公式,估算了煤中微量元素在底灰,飞灰和排放大 的烟气中的总量分配。研究了飞灰中元素含量和总量的粒度分布,探讨了煤炭燃烧过程中元素的集散规律。     

新型低温CuO/AC脱硫剂制备——煅烧温度对脱硫活性的影响

首次将炭载型ＣｕＯ／ＡＣ用于烟气脱硫,在最经济的烟气脱硫温度窗口（１２０～２５０℃）显示出高的脱硫活性．考查了煅烧温度和煅烧后脱硫剂的预氧化对脱硫活性的影响,并对脱硫剂进行了ＴＰＤ和ＥＸＡＦＳ表征．结果表明：经２５０℃煅烧的ＣｕＯ／ＡＣ脱硫剂具有最高的脱硫活性．２００℃煅烧,前驱体Ｃｕ（ＮＯ₃）₂未完全分解;高于２５０℃煅烧,活性组分ＣｕＯ被载体Ｃ部分还原为金属Ｃｕ 微晶,从而发生烧结、聚集,以上均导致脱硫剂活性的下降．尽管不同温度煅烧的ＣｕＯ／ＡＣ表现出大的脱硫活性差异,但吸硫后均生成同一反应产物ＣｕＳＯ₄．２５０℃煅烧的ＣｕＯ／ＡＣ脱硫剂Ｃｕ 以ＣｕＯ和Ｃｕ₂Ｏ形态存在,其中的Ｃｕ₂Ｏ在２００℃很容易氧化成ＣｕＯ     

添加剂对煤燃烧特性的影响研究

为研究助燃添加剂对煤燃烧特性的影响 ,选择了 5种金属的氧化物及盐类作为基本成分 ,运用正交试验方法考察了添加剂对炭粒燃烧特性的影响 ,然后根据极差分析和方差分析 ,得到了添加剂的最佳组成。本研究所推荐的添加剂能有效降低煤的着火温度 ,并提高其燃烧发热量。与某商品煤伴侣比较 ,在各种添加量时的助燃效果均优于该商品煤伴侣。     

Fe基催化剂对煤热解-燃烧的NOx排放控制耦合效果

为解决民用散烧原煤中NO_x排放高的问题,提出了“热解减氮耦合燃烧脱硝”方法,即将煤与铁助剂混合,通过管式炉热解制备洁净燃料,并对洁净燃料燃烧过程中NO_x排放情况进行研究.结合表征手段,考察铁助剂对氮迁移影响规律.结果表明,铁助剂的负载比为0.5wt%,热解温度为1000℃时耦合效果最佳,相对于未负载时,焦炭燃烧NO_x排放量减少34.65%.热解前负载的铁助剂在焦炭中稳定存在,并可促进热解过程中含氮化合物向N₂的转化;在洁净焦炭燃烧过程中,铁助剂的存在利于C和CO与NO_x还原,进而降低燃烧过程NO_x的高排放.通过一步引入的铁助剂,在煤热解-洁净燃料燃烧过程中对NO_x控制耦合效果,最终实现了NO_x的超低排放.     

煤燃烧固氟剂及固氟效果研究

通过热力学分析煤燃烧过程中钙基固氟剂固氟反应机理和高温高效钙基固氟剂开发原则;通过流化床和链条炉燃烧试验考察石灰石和钙基固氟剂燃烧固氟效果.试验表明:流化床燃烧时石灰石燃烧固氟效果明显,在Ca/F=60～70时,脱氟率可达到66.7%～70.0%;链条炉燃烧试验表明:利用工业废料开发的钙基固氟剂固氟效果显著,在Ca/F=65～80时,脱氟率为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.     

京津冀地区散煤燃烧大气污染物排放清单

为研究京津冀地区民用散煤燃烧大气污染物的排放情况，结合散煤燃烧活动水平与燃用特征，根据排放因子法自下而上建立了2018年京津冀地区民用散煤燃烧污染物排放清单，研究了污染物排放的时空分布特征并使用蒙特卡罗方法对排放清单进行了不确定性分析.结果表明：2018年京津冀地区民用散煤燃烧量共计3799.22万t，PM_2.5、CO、SO₂、NO_x的排放量分别为9.27，341.31，5.17，5.44万t.污染物排放集中在11月份~次年3月份，大多数地区呈现出相同的日排放趋势.8：00、11：00、18：00、21：00左右出现污染物排放峰值，小时排放系数平均值分别为11%，6%，7%，13%.PM_2.5排放高值区主要集中在北部、东部及部分南部地区，CO主要集中在北京和天津地区，SO₂和NO_x主要集中在天津和承德地区.     

超细化煤粉燃烧硫释放的特性

在德国NETZSCH公司生产的STA 409C型热天平联合德国BRUKE公司生产的EQUINOX55傅里叶红外光谱仪上(TGA-FTIR),对合山高硫煤4种不同粒径煤样的硫释放特性进行了燃烧实验研究,重点研究了超细化煤粉(0～20μm)的自脱硫特性及加入脱硫剂CaO时的脱硫特性.结果表明不加脱硫剂时,超细化煤粉(hs10.90)燃烧生成的SO₂气体总量比其它较大颗粒的煤粉燃烧生成的SO₂气体的总量小.以CaO作脱硫剂钙硫摩尔比(Ca/S)为3的情况下,超细化煤粉(hs10.90)燃烧生成的SO₂气体总量比其它较大颗粒的煤粉燃烧生成的SO₂气体的总量小得多.超细化煤粉的优越脱硫特性为煤粉燃烧过程中的直接固硫提供了新的思路与途径.     

2005年度中国燃煤大气硒排放清单

采用基于燃料消耗的排放因子法,按照经济部门、燃料类型、燃烧方式和除尘设施等将排放源进行分类,根据各省、市、自治区不同排放源类型的煤炭消耗量及其平均硒含量,建立了2005年中国燃煤大气硒排放清单.结果表明,2005年中国燃煤大气硒排放总量为1331.14t,排放量从大到小依次为山东(175.90t)、河北(111.79t)、河南(105.36t)、江苏(97.32t)、山西(84.66t)等,说明硒排放主要集中在中东部地区.大部分排放来自工业(576.60t)和电力(543.82t)部门,分别占排放总量的43.32%和40.85%,原煤燃烧排放占燃煤大气硒排放总量的90.07%.     

中国燃煤部门大气汞排放协同控制效果评估及未来预测

汞污染已成为一个全球性的环境问题,我国是世界上大气汞排放量最大的国家,在批准《关于汞的水俣公约》之后,我国的汞污染控制面临严峻的挑战.燃煤部门是我国大气汞排放的第一大部门,也是履约的重点部门.本研究建立了我国燃煤部门2010年和2012年的大气汞排放清单,评估了"大气污染防治行动计划"("大气十条")对燃煤部门大气汞排放的协同控制效果.同时,使用情景分析法,对2020年和2030年燃煤部门的大气汞排放进行了预测,分析了未来不同控制措施的减排效果.结果表明,2010年中国燃煤电厂、燃煤工业锅炉和民用燃煤炉灶的大气汞排放量的最佳估计值分别为100.0、72.5和18.0 t."大气十条"的实施可使我国燃煤部门到2017年比2012年减少92.5 t的大气汞排放.能源结构的调整、洗煤比例的提高和除尘设备的升级改造对于大气汞的减排效果最显著.在最佳估计情景下,2020年和2030年燃煤部门大气汞排放量分别为128.5和80.0 t,与2010年相比分别降低了33%和58%;在最严格控制情景下,2020年和2030年燃煤部门大气汞的排放量分别为103.2和50.9 t,相较2010年分别下降了46%和73%.     

燃煤污染源多环芳烃的排放规律及其分布特征

在对固定污染源烟道气中多环芳烃污染物采样和分析方法进行研究的基础上,对几种不同的燃煤锅炉和炉灶烟道气中的多环芳烃进行了分析测定和评价实验,并探讨了各种锅炉和炉灶多环芳烃的排放规律和分布特征.     

2005年中国燃煤大气砷排放清单

燃煤排放的砷是引起大气环境污染和经济损失的重要痕量元素之一.对燃煤大气砷排放进行估算可以为砷排放法规政策的制定和选择适宜的燃煤砷污染控制技术提供依据.采用基于燃料消耗的排放因子法,按照经济部门、燃烧方式和除尘设施将燃煤排放源进行分类,根据各省区不同排放类型的煤炭消耗量和燃煤平均砷含量,建立了2005年中国燃煤大气砷排放清单. 2005年中国燃煤生产和消耗量分别为2 119.8和2 099.8 Mt.燃煤导致的大气砷排放总量估算约为1 564.4 t,其中排放量最大的省区是山东（144.4 t）,其次是湖南（141.1 t）、河北（108.5 t）、河南（77.7 t）、江苏（77.0 t）等,燃煤大气砷排放主要集中在中东部省区;绝大部分燃煤大气砷排放来自工业（818.8 t）和电力部门（303.4 t）,分别占燃煤大气砷排放总量的52.3%和19.4%;2005年中国燃煤排放的砷大约有375.5 t是以气态形式排放到大气中,占排放总量的24%.总体上,在全国范围内燃煤大气砷污染排放控制的重点是电力和工业部门;而对于新疆、甘肃、青海、贵州等地区,还应关注生活消费燃煤引起的砷中毒事件.     

民用燃煤烟气中甲基多环芳烃的排放特征

利用全流稀释烟气采样系统,对20个煤/炉组合方式(涉及4种烟煤和1种无烟煤、块煤和蜂窝煤2种燃烧方式、3种北方地区常用的炉灶类型)的燃烧烟气进行了采样和分析,获取了多环芳烃的排放因子数据.针对具有更强“三致”作用的甲基多环芳烃(A-PAHs)的排放特征进行讨论,并与原煤的有机溶剂抽提物进行对比.结果表明,不同煤种和燃烧方式的8种A-PAHs排放因子(EFA-PAHs)差别显著,其中,烟煤在块煤与蜂窝煤两种燃烧方式下的变化范围分别为0.5~1.6mg/kg和63.9~100.1mg/kg,无烟煤以块煤与蜂窝煤燃烧的EFA-PAHs分别为0.1mg/kg和67.3mg/kg;蜂窝煤的平均EFA-PAHs比块煤高约2个数量级,说明作为洁净煤技术被推广使用的蜂窝煤燃烧方式存在“不洁净”的方面,应引起重视.对比原煤抽提物中A-PAHs的变化特征,可知燃煤烟气中的A-PAHs部分来自于煤的受热挥发,具有原煤的一些特征,但是更多的A-PAHs来自于燃烧过程中的高温裂解反应.