牛志刚[1]2004年在《煤、水煤浆燃料氮析出特性和燃料型NOx生成特性研究》文中研究指明污染物NOx对环境、气候和人类的健康影响日益严重，成为一个迫切需要解决的问题。火电厂燃煤产生的NOx是排放的主要来源。然而人们对NOx的生成机理尤其是燃料型NOx生成机理及其复杂，至今还不完全清楚。本文对无烟煤、烟煤及水煤浆的燃料氮析出特性和燃料型NOx的生成特性进行了深入的研究，为低NOx燃烧系统的开发和设计提供理论基础和数据支持。 本文对无烟煤，烟煤，水煤浆及黑液水煤浆的燃料氮析出规律进行了实验研究，主要研究了温度、停留时间、粒径及煤种对煤中燃料氮析出特性的影响，特别是对NO_x前驱物NCH、NH_3的影响进行研究。本文首次研究了水煤浆及黑液水煤浆的燃料氮的析出规律，得到了水煤浆与煤粉相比，焦氮含量下降，NH_3析出量相对增多的结论，更深一步从机理上证明了水煤浆低NOx排放的特点。 燃料氮的析出过程是一个非常复杂的过程，影响其析出的因素多，要建立一个能够预测燃料氮分布的通用模型十分困难，而用神经网络来解决这个问题则比较合适。本文使用BP神经元网络，在微观机理不太了解的情况下，运用实验数据对神经网络进行训练，使其具备一定的知识，从而进行煤燃料氮分布的预测，取得了满意的效果。 本文提出了分解燃烧的实验方法，采用固定管式炉快速加热的方式对无烟煤、烟煤、普通水煤浆和黑液水煤浆的挥发分和半焦分别进行研究。主要考察煤种，温度，过量空气系数，粒径对煤粉的NO_x生成特性的影响，以及对焦炭氮和挥发份氮转化率的影响，建立了焦氮与挥发份氮二次反应模型，提出焦炭氮和挥发份氮对NO_x生成的相对贡献的评价方法。 本文研究了无烟煤、烟煤锅炉的NOx排放规律，并对首台全国产水煤浆锅炉的NOx排放进行了试验研究，提出了水煤浆锅炉低NOx运行的优化方法。 本文对Fe，Ca等元素对NOx生成特性的影响进行了研究。主要考察煤种，温度，过量空气系数，对加入添加剂后对NO_x生成的影响。并得到了水煤浆加入CaO有可能是一种较好的再燃燃料的结论。 本文通过建立数学模型，对0.25MW热态试验炉的NOx生成进行了数值模拟，研究温度场、NOx浓度场的分布，并与试验结果进行了对比，利用前面试验得到的试验数据作为初始条件，提高了计算准确性，为将来的工程数值模拟提供参考。
方磊[2]2006年在《神华煤液化残渣及水煤浆的燃烧特性研究与数值模拟》文中指出在石油消费量和进口量不断增加的形势下，大力开展以煤代油和以煤造油技术，保证能源安全，是我国一项重要而紧迫的任务。在这一精神的指导下，1997年神华集团提出建设煤炭液化项目的设想。2001年3月，国家批准神华煤直接液化项目建议书。2002年9月，国家批准项目可行报告。该项目首条生产线将于2007年7月建成，2010年左右建成第二条生产线。 与此同时，煤液化工艺产生的液化残渣是一种高炭、高灰和高硫的物质，在某些工艺中占到液化原煤总量的30％左右，如此多的煤液化残渣对液化过程的热效率和经济性所产生的影响是不可低估的。因此，处于经济和环保两方面的考虑，本文对煤液化残渣的清洁利用进行了充分的研究。本文以神华煤液化残渣为研究依据，详细进行了煤液化残渣燃料特性、制浆特性的研究，同时还进行了神华煤液化残渣和液化残渣水煤浆的热解特性、燃烧特性以及燃烧过程中硫化物和氮氧化物的排放特性研究，最后对液化残渣水煤浆锅炉的动力和燃烧特性进行了数值模拟，研究结果为煤液化残渣的清洁利用提供了丰富的理论依据。 首先，在对叁种煤样的岩相对比研究的基础上，详细分析了神华煤液化残渣的微观组分，并利用沉降法和旋转式粘度计研究了神华煤液化残渣水煤浆的浓度和粘度特性。 燃烧系统的设计和运行都必须以燃料的自身特性为基础，用热重差热同步分析仪研究了神华煤液化残渣和液化残渣水煤浆的热解以及燃烧特性。神华煤液化残渣的燃烧在低温段非常强烈，在150℃区间内迅速挥发完毕，试验样品的质量迅速下降，燃烧产物的50％以上是在这个阶段进行，说明神华煤液化残渣前期燃烧反应能力很强。在高温段，由于神华煤液化残渣含碳量较高，神华煤液化残渣的工业分析固定碳的含量为37.69％，其在高温段的分解量较高，占总重量的70％左右，但是相对于低温段的燃烧速率相对较低，半峰宽较大，燃烧不够集中。 其次，在失重分析的基础上，本文研究了神华煤液化残渣和水煤浆燃烧过程中硫化物的排放特性，着重从分析化学的角度对煤液化残渣及固硫添加剂的煅烧和烧结进行了XRD晶相组成分析及SEM表面形态分析，深入探讨了温度、时间及气氛变化对其燃烧及烧结特性的影响规律。神华煤液化残渣水煤浆燃烧时的硫析出量及析出速率均低于液化残渣燃烧时的析出量，添加6％电石馇配制而成的脱硫型水煤浆在1100℃和1200℃时的燃烧固硫效果分别可达65％和35％。当炉温由1100℃升高到1300℃时，神华煤液化残渣与液化残渣水煤浆及脱硫型水煤浆的硫析出量以及析出速率都相应的提高，但叁者之间的差别很小。 对神华煤液化残渣水煤浆的燃料氮析出规律进行了试验研究，主要研究了温
参考文献：
[1]. 煤、水煤浆燃料氮析出特性和燃料型NOx生成特性研究[D]. 牛志刚. 浙江大学. 2004
[2]. 神华煤液化残渣及水煤浆的燃烧特性研究与数值模拟[D]. 方磊. 浙江大学. 2006