【摘要】：近年來我國對(duì)鋼鐵和電石等領(lǐng)域限制性政策,導(dǎo)致蘭炭產(chǎn)業(yè)長期處于產(chǎn)量過剩狀態(tài),蘭炭粉末積壓嚴(yán)重,影響區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展。蘭炭作為煤氣化的固體殘留物,已經(jīng)將煤中的硫、氯、磷、汞等有害成分進(jìn)行定向脫除,因而蘭炭資源具有成為清潔燃料的潛力。但是制備蘭炭過程中,原煤揮發(fā)分大量析出,導(dǎo)致蘭炭不易燃燒與燃盡,蘭炭應(yīng)用于工業(yè)煤粉爐與民用取暖爐效果較差。在上述背景下,本文展開對(duì)蘭炭在流化床中燃燒特性研究。首先采用工業(yè)分析、元素分析、熱重分析的試驗(yàn)方法,研究蘭炭燃料特性、燃燒特性與失重特性,發(fā)現(xiàn)蘭炭屬于揮發(fā)分含量低、固定碳含量高的低硫低氮煤種,燃燒前期反應(yīng)能力與燃燒穩(wěn)定性介于褐煤與煙煤之間,燃盡特性接近于煙煤;同時(shí)采用Coats-Redfern法、Kissinger法與Flynn-Wall-Ozawa法求解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù),得出蘭炭燃燒最概然機(jī)理函數(shù)、指前因子與活化能。其次,搭建流化床熱態(tài)試驗(yàn)臺(tái),研究不同燃燒溫度、過量空氣系數(shù)以及摻混比對(duì)蘭炭燃燒排放特性的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn):SO_2、NOx排放濃度隨燃燒溫度升高而升高,燃燒溫度的提高對(duì)CO排放具有抑制作用;SO_2、NOx、CO排放濃度隨過量空氣系數(shù)增加總體呈上升趨勢(shì);摻燒褐煤導(dǎo)致NOx排放濃度下降,SO_2與CO排放濃度提高。最后,將蘭炭末應(yīng)用于14MW循環(huán)流化床鍋爐,研究不同運(yùn)行工況下,蘭炭燃燒污染物排放規(guī)律,驗(yàn)證煙氣再循環(huán)方法減少污染物排放的可行性,為蘭炭在循環(huán)流化床鍋爐的工業(yè)化應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。結(jié)果發(fā)現(xiàn):煙氣再循環(huán)可使SO_2、NOx排放濃度下降,CO排放濃度提高;煙氣凈化系統(tǒng)對(duì)污染物凈化效果明顯。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TQ534
【圖文】：

圖 3-4 焦炭 N 生成氮氧化物機(jī)理Ox是燃料燃燒空氣量不足從而快速產(chǎn)生 NOx，其形密切相關(guān)。快速型 NOx 分為兩個(gè)過程生成，第一個(gè) 原子團(tuán)與 N2發(fā)生反應(yīng)生成類 CN 化合物，反應(yīng)方程2CH N HCN N22C N 2CN3 2 2CH N HCN NH程由第一過程生成的類 CN 化合物或 N 原子等中間而生成 NO，反應(yīng)方程式如下：HCN O NCO H2CN O NCO ONCO O NO COOx 是高溫狀態(tài)下 N2氧化生成的 NOx，由于熱力型 1500℃，流化床溫度無法到達(dá)，因而熱力型 NOx 可炭燃燒 NOx 排放特性規(guī)律，進(jìn)行不同燃燒溫度、過

圖 4-1 蘭炭燃燒工業(yè)試驗(yàn)爐25/130/70-H 型差速循環(huán)流化床熱水鍋爐主要技術(shù)SHF14-1.25/130/70-H 型差速循環(huán)流化床熱水鍋爐主要技鍋爐參數(shù) 單位 數(shù)值額定熱功率 MW 14額定出水壓力 MPa 1.25額定出水溫度 ℃ 130額定回水溫度 ℃ 70熱效率 % 86.5適用燃料 —— 褐煤、Ⅰ類煙煤、生水壓測(cè)試壓力 MPa 1.65形尺寸(長×寬×高) m 10.08×4.56×10蘭炭燃燒工業(yè)試驗(yàn)爐示意圖，蘭炭經(jīng)給料口送入爐

膛 2 回料裝置 3 給料口 4 風(fēng)室 5 汽包 6 旋風(fēng)分離器 7 8 高溫空氣預(yù)熱器 9 低溫空氣預(yù)熱器 10 尾部煙道圖 4-2 蘭炭燃燒工業(yè)試驗(yàn)臺(tái)爐示意圖前主要的燃燒設(shè)備，低倍率差速循環(huán)流化床燃燒技速床流化風(fēng)速較快，將床料與燃料翻騰至低速床上，向高速床，進(jìn)而形成獨(dú)有的內(nèi)循環(huán)過程，實(shí)現(xiàn)不同料在床層的停留時(shí)間，提高燃燒效率。環(huán)倍率低使得煙氣中循環(huán)物料顆粒攜帶量減少，旋風(fēng)同時(shí)由于煙氣流速低的原因，有效控制埋管與水冷層面積較大使得密相區(qū)聚集大量高溫床料，對(duì)于高水適應(yīng)性很高，鍋爐出力穩(wěn)定。凈化系統(tǒng)時(shí)可產(chǎn)生煙塵、SO、NOx 等污染物，因而煙氣凈化

【參考文獻(xiàn)】

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1 張?chǎng)?;蘭炭替代無煙煤高效清潔利用的研究[J];潔凈煤技術(shù);2015年03期

2 牛芳;;煤粉工業(yè)鍋爐燃燒蘭炭試驗(yàn)研究[J];潔凈煤技術(shù);2015年02期

3 陳凱;吳超;朱子宗;宋楠;;煤粉改性劑對(duì)型焦熱性能的影響[J];燃料與化工;2013年05期

4 劉春生;;新型高效煤粉鍋爐供熱系統(tǒng)在城市供熱中的推廣和應(yīng)用[J];區(qū)域供熱;2013年02期

5 王芳;曾璽;韓江則;張聚偉;劉云義;汪印;李Ya明;余劍;許光文;;微型流化床與熱重測(cè)定煤焦-CO_2氣化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的對(duì)比研究[J];燃料化學(xué)學(xué)報(bào);2013年04期

6 方夢(mèng)祥;岑建孟;石振晶;王勤輝;駱仲泱;;75t/h循環(huán)流化床多聯(lián)產(chǎn)裝置試驗(yàn)研究[J];中國電機(jī)工程學(xué)報(bào);2010年29期

7 周英彪;范杜平;段權(quán)鵬;傅培舫;;新型燃燒指標(biāo)方程的建立[J];動(dòng)力工程;2007年03期

8 蘇大雄,錢楓;石灰濕法脫硫過程中pH條件對(duì)結(jié)垢的影響研究[J];環(huán)境污染與防治;2005年03期

9 謝建軍,楊學(xué)民,呂雪松,丁同利,姚建中,林偉剛;煤熱解過程中硫氮分配及遷移規(guī)律研究進(jìn)展[J];化工進(jìn)展;2004年11期

10 陳曉平 ,谷小兵 ,段鈺鋒 ,趙長遂 ,吳新;半焦加壓燃燒特性研究[J];工程熱物理學(xué)報(bào);2004年02期

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1 常麗萍;煤熱解、氣化過程中含氮化合物的生成與釋放研究[D];太原理工大學(xué);2004年

本文編號(hào)：2747039