天然气燃烧器的低氮优化及数值模拟

近年来，天然气低氮燃烧技术层出不穷，然而单一低氮技术的控制效果始终有限。为实现天然气清洁燃烧和低氮排放，设计了一种集分级燃烧、旋流燃烧和烟气再循环等低氮技术于一体的新型低氮燃烧器，以降低燃烧过程中氮氧化物的生成和排放。建立了功率14 MW的燃烧器模型并对其进行数值模拟计算，分析了不同燃烧器结构和运行参数下燃烧器出口附近温度场、速度场以及氮氧化物(NO)浓度场，探究了混合气体旋流强度和二次风出口速度等因素对低氮燃烧性能的影响，优化该燃烧器的结构和运行参数使其达到最佳低氮性能。结果表明：优化前的燃烧器可使燃气在出口截面分布均匀并与空气充分混合，出口截面NO质量浓度已经低于30 mg·m^-3的低氮排放标准；燃气支管数量优化为8根时，高温区的集中度和氮氧化物的排放量最低，出口截面NO质量浓度低至7.61 mg·m^-3;一次风和燃气混合气体旋流强度S₀优化为0.6时，出口截面NO质量浓度低至5.04 mg·m^-3,S₀越大，产生的旋流效果越好，炉膛内的烟气内循环效应越明显；二次风出口速度...     

烧结过程中解耦燃烧与烟气返回共脱硝新工艺Ⅱ:模拟燃烧带的脱硝机理

通过模拟烧结过程中焦炭的分布,研究了返回烟气、热解气主要组分与焦炭耦合燃烧降低NO,排放的规律.结果表明,热解气主要组分与焦炭耦合燃烧可使NO,排放降低10%左右,烟气返回到焦炭燃烧过程可使Nox的排放降低15%.耦合燃烧和烟气返回结合可使Nox的排放降低20%以上,在新工艺过程中,焦炭层厚度由150mm增大到300mm时,Nox排放的降低率由23%增大到40%.烧结过程解耦耦合燃烧与烟气返回脱硝工艺可有效减少Nox的排放.     

1025t/h四角切圆煤粉炉内空气过量系数对NO生成的影响

文章采用计算流体力学软件Fluent数值模拟了1 025 t/h四角切圆煤粉炉内的湍流扩散燃烧,分析了空气过量系数对炉内烟气速度、烟气温度和氮氧化物组分的影响。结果表明:空气过量系数会对炉内流场的空气动力学特性和温度场分布均匀性产生显著影响。煤粉炉膛最佳空气过量系数为1.07,此时炉内温度场、速度场和浓度场的分布可使燃烧中间产物HCN和NH_3较好的将燃料型NO还原为N_2,来充分发挥空气分级燃烧降低NO排放的功效。     

煤中汞燃烧过程析出规律试验研究

在小型煤粉燃烧实验台架上进行煤燃烧后汞的燃烧形态转化试验研究。采样过程利用了美国EPA推荐使用的On-tario-Hydro方法进行煤样燃烧产物的取样。研究认为，煤样燃烧后烟气中的气态汞总量在10－15μg/m^3范围内，其中二价汞在40％左右，较低的烟气冷却速率可以促进单质汞向二价汞的转化、烟气中的气态汞占总汞的70％左右。     

层燃锅炉低氮燃烧技术研究

通过对2 t/h层燃锅炉燃烧条件的分析,提出低氮燃烧技术改造方案,并进行燃料分级燃烧、空气分级燃烧和烟气循环对NOx排放控制影响的研究。研究结果表明:采用分室配风实现空气分级燃烧和燃料分级燃烧,NOx排放量由260~359 mg/m3降为137~182 mg/m3;循环烟气率达10%~15%时,烟气循环可实现降低NOx排放3%~5%;相同燃烧状况下,低氮燃烧技术优化后NOx的排放浓度由低氮燃烧改造前的301~430 mg/m3降低到137~182 mg/m3。层燃锅炉低氮燃烧改造后烟气中NOx浓度低于200 mg/m3,可作为有效的NOx控制技术。     

催化燃烧法处理沥青烟气的研究

在不同温度、不同沥青烟气与天然气混合比、不同催化剂的条件下，用燃烧法对沥青融化中产生的烟气进行处理，研究其最佳处理效果，降低沥青烟气排放浓度和烟气中有害物质浓度，解决沥青烟气严重污染环境的现状。     

火场条件下常用电缆产烟特征及烟气毒性分析北大核心CSCD

为分析火场条件下常用电缆的产烟特征及烟气毒性,采用NBS烟密度试验箱和傅里叶红外分析仪联用装置开展了模拟火场条件下常用电缆的热解燃烧试验研究,对不同外加热辐射强度作用下不同类型和规格电缆的质量损失速率、烟气比光密度、烟气产物及烟气毒性进行了分析。结果表明：高外加热辐射强度作用下,电缆燃烧的产烟量明显增大,其质量损失速率随外加热辐射强度的增加呈线性增加;火场条件下,ZR-YJV电缆具有更大的火灾危害性,主要表现在其具有较大的烟气比光密度和较高的CO、CO2气体生成速率等方面;规格较小的电缆产烟速率更快,但差异性不显著;电缆燃烧还会产生SO2、NO2等强烈刺激性气体,其浓度均小于CO、CO2气体,但仍然超过其职业接触限值,可能会对人体造成伤害。     

用循环流化床焚烧排水污泥时氮氧化物的生成特性

人们已注意到N₂O既是温室气体之一,又是同温层中破坏臭氧的重要物质。N₂O在循环流化床（CFB）燃烧系统中会大量产生,由于近年来作为废物燃烧器的CFB被广泛地应用,因此废物燃烧过程中N₂O生成特性研究已经成为新的焦点。1995年12月,在一小型石英CFB燃烧系统中观察了活性污泥燃烧。试验结果显示:①在850℃时N₂O排放超过1830 mg/m3;②活性污泥中N向NO和N₂O的转换率与煤炭相比低,③N₂O的排放受烟气中O₂浓度的影响。      

日本燃煤烟气中NOx处理技术

ＮＯｘ是燃煤烟气中主要污染物质之一，因此烟气脱氮是大气污染控制的一项重要任务。日本在烟气脱氮方面具有先进与实用的技术，本文介绍了几种在日本已取得成功的处理方法，如改良燃烧法，选择性催化还原法，活性炭脱硫脱氮法等。     

氯元素对烟气中汞的形态和分布的影响

采用化学热力平衡分析方法研究了在煤燃烧在气化过程中产生的瀵气里痕量元素汞的形态及分布，在一个大气压下，400K－2000K温度范围里，研究了汞－煤系统和汞－煤－氯系统中汞在还原性气氛和氧化性气氛的烟气中的化学形态和分布，着重探讨了煤中的氯元素对汞在烟气中的形态和分布的影响，化学热力平衡分析结果表明，在煤燃烧和气化的最高温度区域里，单质汞是示是主要形式，少量的氯元素可以大大地增强汞元素的蒸发;在气化的还原性气氛烟气中，汞的主要形式是单质汞，在氧化性气氛的燃煤烟气中随着在烟气中温度的降低，单质汞将发生化学反应而生成氯化汞；烟气中氯元素的含量越大，氯化汞作为稳定相的温度范围越宽。     

燃料特性对铁矿石烧结及烟气排放的影响

采用烧结杯试验,从固体燃烧角度出发,探究燃料结构和粒度对燃烧前锋温度及烧结气氛变化的影响。结果表明:随着燃料中煤粉比例逐渐提高(0~100%),烧结速度提高至4.32 mm/min,利用系数提高至0.13 t/(m2·h);转鼓强度先上升后下降,当煤粉比例为25%时,转鼓指数达到最高(58.4%);烟气中NO_x浓度与CO成分分别提高28.34 mg/m3和0.72%,CO能促进NO的还原反应,抑制NO_x生成。全煤条件下,随着煤粉粒径<1 mm的质量分数由50%降低到10%,烟气中NO_x降低了51.33 mg/m3,提高燃料粒度可降低烟气NO_x排放浓度;而延长烧结时间,NO_x总排放量上升。研究结果可为烧结燃料选择及烟气减排提供参考。     

流化床燃烧过程中燃料氮转化为NO和N_2O的系数

一组不同变质程度的氮含量和挥发份含量各异的煤在小型的流化床燃烧器中于各种温度和氧/燃料比条件下燃烧。将燃料氮转化为NO和N_2O的百分率与煤的性质和燃烧条件进行了比较。燃料氮转化为NO和N_2O的转化率随温度呈相反的变化趋势,但燃料氮转化为N_2O和NO的联合转化率却恒定在50％。脱挥发份煤的燃烧表明,燃料氮的氧化与挥发份和煤中总氮的相关性较小。石灰石和白云石增加了NO排放量,但却减少了N_2O的排放量。     

基于碳捕集的富氧燃煤烟气联合脱硫脱硝试验研究

富氧燃煤烟气压缩液化CO2的高压低温工况为NO氧化为易溶于水的NO2提供了十分有利的条件.基于小型高压吸收试验装置,采用配制的富氧燃煤模拟烟气,在高压常温下进行了NO、SO2、O2与H2O的吸收反应试验.根据反应前后的气液产物分析,测定了不同组分比例与不同压力下混合气体中NO与SO2的转化率.NO氧化与吸收试验表明,NO转化为HNO3的比率随压力升高而增加,在0.5 ～2 MPa之间增加很快,在2 ～3 MPa之间增速趋丁平缓,压力达3 MPa以上时,90％以上的NO均转化为稀硝酸,且初始NO浓度越高,NO的转化率越大.混合气体中同时存在5O2与NO的联合吸收试验发现,只有少量的NO转化成了NO3-,SO2向H2SO4的转化率随压力升高而增加,初始SO2浓度越大,转化率越高.分析表明,SO2与NO同时存在时SO2先行转化为SO3,NO充当了催化剂,但SO2转化为SO3的一次转化率小于35％,反应酸液产物的多次循环能使SO2的转化率达到90％以上.建议的工艺流程中需采用两座吸收反应塔顺序脱除SO2与NO并回收稀酸溶液,有望在富氧燃煤发电捕集CO2系统中降低脱硫脱硝成本,部分地弥补富氧燃烧机组发电成本的增加.     

不同稀释剂对燃气锅炉NOx排放及燃烧稳定性的影响

结合试验与数值模拟,对比分析了过量空气、烟气、水蒸气3种稀释剂对天然气锅炉扩散燃烧过程中的NO_x排放及燃烧稳定性影响。结果表明:随着稀释剂吸热功率的增加,NO_x生成量减少。添加等同吸热功率的过量空气、烟气、水蒸气时,NO_x生成量依次减少,在3种稀释剂吸热功率达到250 k W时,NO_x生成水平分别为78,30,20 mg/m3;继续增加稀释剂添加量,燃烧稳定性变差。采用烟气再循环技术,在燃烧稳定极限点的NO_x排放浓度随过量空气系数增大先下降后保持不变;而采用加湿燃烧技术,在稳定极限点的NO_x排放度随过量空气系数升高而升高。     

降低燃煤锅炉SO2排放量的工艺与技术

简述了煤燃烧对大气环境的危害及减少燃煤过程SO2排放量的必要性，详细论述了炉内干法直接脱硫、燃烧后湿法烟气脱硫和介于二者之间的半干法喷雾干燥脱硫的工艺技术特点，概括介绍了这三种技术的发展趋势。从技术、经济和环境的角度比较了这三种工艺技术。     

火电厂燃煤锅炉系统湿量平衡分析与计算

针对煤的有效热能降低、烟气管道和烟囱腐蚀严重,以及向环境中排放湿量过多等问题,对燃煤锅炉系统湿量来源进行分析,建立了锅炉燃烧系统湿量计算的基本模型。根据热力学基本原理和物料守恒原理,给出了燃煤锅炉系统湿量的计算方法。采用该方法对燃烧不同煤种锅炉的实际运行数据进行湿量计算分析比较。结果表明:通过理论分析计算得到的燃煤锅炉系统湿量与锅炉的实际运行时烟气湿量较吻合,所给出的燃煤锅炉系统湿量的计算方法可以用于锅炉燃烧系统的运行优化。     

低氮燃烧改造方案的实际应用与分析

本文介绍了某燃煤电厂600MW机组锅炉烟气进行低氮燃烧改造方案;并对低氮燃烧改造后的实际应用效果进行分析。     

华能北京热电厂锅炉烟气中氮氧化物控制技术

叙述了锅炉烟气氮氧化物的产生过程和控制原理 ,以及华能北京热电厂锅炉烟气氮氧化物的控制设备和实际运行效果。表明 ,液态排渣锅炉可采用空气分级低氮燃烧方式来有效地控制烟气中的氮氧化物的排放浓度     

平煤集团型煤固硫剂添加量确定及燃烧条件的修正

介绍了型煤固硫的原理及特点，针对平煤集团所产商品煤，确定出型煤生产所要添加固硫剂的用量及添加固硫剂后锅炉燃烧的理论空气量、烟气体积及友渣量的修正值。     

我国燃煤硫污染控制技术现状综述

从燃前、燃中、燃后三个阶段，阐述了我国脱硫煤生产、低硫污染燃烧技术及燃煤烟气脱硫的污染控制技术现状和发展方向，提出了我国控制燃煤硫污染的对策建议。