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《浙江大学》 2006年
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水煤浆再燃降低NO_x排放的机理与试验研究

董若凌  
【摘要】:再燃降低NOx排放技术是一种有效的氮氧化物控制手段,其作用效果与再燃燃料的选取直接相关,水煤浆的再燃应用拓宽了再燃燃料的选择范围,不论在经济性或高效性上均更具优势,本文即围绕这一燃料及其特点展开全面研究,内容涵盖与水煤浆脱硝能力提高相关的燃料特性分析、再燃动力学分析和再燃应用分析,等,籍此获得对水煤浆和再燃技术本身的进一步了解。 煤粉制浆后N物质挥发效应的增强和煤焦反应比表面积的改善是促进水煤浆高效脱硝的主要原因。热解试验揭示,水煤浆焦炭N(Char-N)、NH_3-N比例较煤粉含量低,焦油N(Tar-N)、HCN-N和N_2,etc等诸物质的比例则较之略高,温度、燃料特性、煤浆浓度和受热时间对N物质分配均有影响。BET和DR表面测试证实了煤浆焦比表面积的增大效果和微孔结构增多现象。 热天平用于煤(水煤浆)焦异相再燃作用研究后,所获得的样品随温度失重特性方便了再燃作用历程分析和规律把握,试验揭示:煤焦/NO作用具有分段进行的特性,制浆可以促进煤焦的异相还原优势,煤灰组份是造成反应分段的主要因素。试验动力学数据表明煤焦异相还原NO在低温阶段具有较低的活化能,而在高温阶段有较高的活化能。 水、煤粉和水煤浆的再燃区反应特性研究证明水份不单独具有明显的脱硝效果,水煤浆由于兼具煤粉和水份的作用优势而在再燃过程中表现出较高的脱硝能力。受挥发份析出峰值条件影响,水煤浆再燃效果在过量空气系数0.9时出现强势,适当提高再燃区温度、减少水煤浆浓度和降低燃料粒径颗粒有利促进脱硝效果,不同金属添加剂的脱硝催化效应相异。 0.25MW热态炉应用试验就水煤浆再燃效果进行了系统研究,证实水煤浆再燃技术可以有效降低锅炉排烟NOx浓度,水煤浆再燃应用效果与主燃区过量空气系数、再燃区过量空气系数、再燃燃料百分比、再燃燃料投入位置、再燃燃料输送动量、锅炉负荷等有关,目前应用水煤浆再燃技术后可获得的锅炉最高脱硝率约81%。 数值模拟是减少人工、缩短研究周期、方便预测和检验再燃效果的有效方法,本文所建立的水煤浆再燃模型较准确地反映了实际炉内状况,并提供有效预测、指导功能。 2.11MW燃煤四角炉煤粉再燃试验验证了再燃技术的普遍适用性,并就再燃对炉内燃烧状况的影响作全面分析:再燃技术的应用将一定程度改变炉内温度场,主要烟气成份如NOx、CO、SO_2的排放有不同程度
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TQ534

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 孟德润;大型电站锅炉水煤浆再燃降低NOx排放的试验研究及数值模拟[D];浙江大学;2007年
2 赵琛杰;水煤浆空气分级燃烧技术降低NO_x排放试验研究及数值模拟研究[D];浙江大学;2011年
【参考文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 李戈;超细煤粉再燃机理及细粉分离技术研究[D];浙江大学;2003年
【共引文献】
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3 邓锐;阻流板对双体船水动力性能影响的数值研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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7 徐远纲;大型电站锅炉掺烧印尼煤的研究与应用[D];华中科技大学;2010年
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【二级引证文献】
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【二级参考文献】
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 夏钧;气固两相平面湍流射流的直接数值模拟[D];浙江大学;2002年
2 查旭东;流化床内高浓度气固多相流动和燃烧的数值试验研究[D];浙江大学;2002年
【相似文献】
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10 本报实习记者 郭力方;“十二五”火电脱硝电价补贴或为每度1.2分[N];中国证券报;2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
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2 黄辉;矿物质催化先进再燃过程中NO_x和SO_2还原试验研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 吴磊;离心式旋转煤粉浓缩器在超细煤粉再燃技术中的应用[D];浙江大学;2005年
4 王艳华;410t/h锅炉降低NO_x排放技术改造及分析[D];华北电力大学(北京);2007年
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9 陈孙航;基于BFA和OFA结合的低NO_X煤粉燃烧技术的试验研究与数值模拟[D];浙江大学;2011年
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