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水煤浆代油清洁燃烧的研究及工业应用

翁卫国  
【摘要】:随着世界经济的发展,能源与环境问题变得日益突出,我国作为一个发展中国家,经济发展速度较快,这些问题显得尤为突出,我国原油储量有限,随市场的需要,提高现有原油商品化率刻不容缓;而在中国仍有大量的原油被用来燃烧,是一种极大的浪费。为了有效利用这部分原油,存在着一个客观的问题就是代油燃料技术和由于使用能源而造成的氮氧化物污染问题。本文着重于对此的研究及应用。 在水煤浆燃烧理论的基础上,本文针对水煤浆在注汽锅炉的炉内燃烧,灰沉积和现场应用几个方面进行了试验,计算。结果表明,水煤浆替代原油应用于注汽锅炉是可行的。通过多种结渣预测模型,对所使用的注汽锅炉所用的水煤浆及其灰渣,进行了结渣特性进行了研究;对锅炉改造和所用的燃烧器的进行了系统的试验和计算,对炉内的飞灰轨迹进行了模拟以研究炉内可能产生的积灰与结渣。解决了世界首台注汽锅炉改烧水煤浆的问题,实现水煤浆稳定燃烧。使燃油注汽锅炉广泛改烧水煤浆成为可能,所开发的水煤浆燃烧器具有油-浆两用功能,具有创新性。 随着氮氧化物造成的空气污染越来越引起人们的重视。在烟气脱硝技术领域国内外学者进行了大量的研究工作,控制NO_x排放的措施大致分为两类,一类是烟气净化技术,脱除烟气中的NO_x;另一类是低NO_x燃烧技术,通过各种技术手段,抑制或还原燃烧过程中的NO_x,达到降低NO_x排放的目的。不论是洁净燃烧技术还是洁净燃料都无法根本解决氮氧化物的污染问题,而SCR则是一种最为有效的氮氧化物控制技术,广为世界关注。 由于水煤浆本身特性的关系,在脱硫反面具有优势,在氮氧化物方面没有特殊的控制方法。本文针对目前环保中所存在的氮氧化物污染问题,就选择性催化还原反应的反应器所涉及的主要参数进行了系统的分析,并根据实际工程和计算,推导出合理的结构数据及相应的公式,对同类工程应用有重要作用。具有创新性 。


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