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不同煤燃烧方式降低NO_x排放比较及解耦燃烧应用

2020-12-15阅读(261)

不同煤燃烧方式降低NO_x排放比较及解耦燃烧应用

论文摘要

我国现有工业锅炉约57万台,其中链条锅炉是我国工业锅炉燃烧设备的主要方式,约占工业锅炉总台数的60%。由于缺乏有效的技术和环保标准,目前中国中小型燃煤锅炉NO_x排放控制基本上尚未进行,这些锅炉燃烧效率低,污染严重,燃烧所产生的NO_x对环境造成极大的污染。因此,急需开发适用于中小型燃煤锅炉的低NO_x燃烧技术。解耦燃烧和煤热解气化气再燃烧技术是适用于中小型燃煤锅炉的新型低NO_x燃烧技术。煤炭解耦燃烧技术是将煤炭燃烧过程分解为热解和燃烧两部分,煤首先热解生成热解气和半焦,然后通过热解气和半焦在燃烧过程中的还原作用降低氮氧化物的排放。目前,对各种燃烧方式降低NO_x的比较研究尚未系统进行。因此,本文采用特殊设计的双层床反应器模拟实际燃烧炉中发生的各种燃烧过程,研究了不同煤种在传统燃烧、空气分级燃烧、热解气再燃、部分气化气再燃和解耦燃烧方式下NO_x的排放规律。此外,对采用解耦燃烧技术设计的1.4MW解耦燃烧锅炉进行了测试并与传统锅炉进行了比较。实验结果表明:煤的热解气和部分气化生成气再燃均能较好的抑制NO_x生成,抑制效果优于空气分级燃烧,解耦燃烧方式抑制NO_x生成的效果最显著,相对于传统燃烧其NO_x排放降低了32%以上。煤种对各种燃烧方式降低NO_x的程度有明显影响,煤中单位氮含量的燃料比(固定碳/挥发分)越小,煤的热解气和部分气化生成气再燃以及解耦燃烧方式下NO_x的排放量越低。在煤部分气化生成气再燃烧方式中,部分氧化气化段通氧量不同,降低NO_x排放的效果也不同,在氧浓度为8~10%时的NO_x生成量最低。1.4MW解耦燃烧工业锅炉与传统燃烧方式的锅炉相比,烟气中NO_x排放量降低了32.9%。,说明解耦燃烧锅炉在实际应用中抑制NO_x生成的效果显著。

论文目录

  • 中文摘要
  • 英文摘要
  • 第一章 引言
  • 1.1 课题背景和意义
  • 1.1.1 我国工业锅炉现状
  • x 的危害'>1.1.2 NOx的危害
  • 1.2 课题意义
  • 1.3 研究内容
  • 第二章 绪论
  • x 的种类'>2.1 燃煤NOx的种类
  • x 的生成机理控制措施'>2.2 不同类型NOx的生成机理控制措施
  • x'>2.2.1 快速型NOx
  • x'>2.2.2 热力型NOx
  • x'>2.2.3 燃料型NOx
  • x 燃烧技术'>2.3 低NOx燃烧技术
  • 2.3.1 低氧燃烧
  • 2.3.2 空气分级燃烧
  • 2.3.3 烟气再循环技术
  • x 燃烧器'>2.3.4 低NOx燃烧器
  • 2.3.5 炉内喷射脱硝
  • 2.3.6 燃料再燃技术
  • 2.3.7 解耦燃烧技术
  • 2.3.8 烟气脱硝技术
  • 第三章 实验装置及实验数据处理
  • 3.1 双层床两段燃烧实验系统
  • 3.1.1 供气系统
  • 3.1.2 双层床两段反应器
  • 3.1.3 Testo 烟气分析仪
  • 3.1.4 Agilent3000A 气相色谱
  • 3.2 煤样分析
  • 3.3 实验数据处理
  • 3.3.1 燃料氮向NO 的转化率
  • 3.3.2 还原性气体量
  • 3.3.3 解耦锅炉烟气测量值折算和单位换算
  • 3.4 实验误差分析
  • x排放'>第四章 煤燃烧过程中的NOx排放
  • x 排放'>4.1 传统燃烧NOx排放
  • 4.1.1 实验步骤
  • x 排放'>4.1.2 各煤种传统燃烧NOx排放
  • 4.2 空气分级燃烧
  • 4.2.1 实验步骤
  • x 排放'>4.2.2 空气分级燃烧NOx排放
  • x 排放'>4.3 煤自身热解气与部分气化气再燃烧NOx排放
  • 4.3.1 层燃炉热解与部分气化气在燃烧过程
  • 4.3.2 煤自身热解与部分气化气再燃烧实验步骤
  • x 排放'>4.3.3 煤自身热解和部分气化气再燃烧NOx排放
  • x 的机理'>4.3.4 热解气和部分气化气还原NOx的机理
  • x 排放效果的影响'>4.3.5 部分气化通氧量对抑制NOx排放效果的影响
  • x 排放'>4.4 煤解耦燃烧方式NOx排放
  • 4.4.1 解耦燃烧原理
  • 4.4.2 煤解耦燃烧实验步骤
  • x 排放'>4.4.3 解耦燃烧NOx排放
  • x 排放的比较'>4.4.4 不同煤种多种燃烧方式NOx排放的比较
  • x 排放的影响'>4.5 煤种对降低NOx排放的影响
  • 第五章 解耦燃烧技术应用
  • 5.1 1.4MW 新型解耦燃煤炉
  • 5.2 1.4MW 新型解耦燃煤炉结构和操作方法
  • 5.3 1.4MW 新型解耦锅炉热工测试
  • 5.4 1.4MW 新型解耦燃煤炉运行测试结果及讨论
  • 5.4.1 未加入脱硫剂解耦锅炉运行测试结果及讨论
  • 5.4.2 加入脱硫剂解耦锅炉运行测试结果及讨论
  • 第六章 结论与展望
  • 6.1 主要成果和结论
  • 6.2 展望
  • 参考文献
  • 硕士期间公开发表论文情况
  • 后记

    • 相关论文文献

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