检索结果-内蒙古大学图书馆

化工学报 2019年第3期70卷 1075-1082页

作者：李晓航刘芸苏银皎滕阳关彦军张锴华北电力大学热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室北京102206

通过分析两台容量相近的循环流化床锅炉和煤粉锅炉飞灰样品的粒径分布、表面结构特性、未燃尽碳含量、反应性和汞含量,探究两种类型锅炉飞灰特性差异及其与飞灰汞吸附能力的关系。结果表明:循环流化床和煤粉锅炉尾端除尘设备排灰口飞灰... 详细信息

通过分析两台容量相近的循环流化床锅炉和煤粉锅炉飞灰样品的粒径分布、表面结构特性、未燃尽碳含量、反应性和汞含量,探究两种类型锅炉飞灰特性差异及其与飞灰汞吸附能力的关系。结果表明:循环流化床和煤粉锅炉尾端除尘设备排灰口飞灰汞的含量分别为1584.0 ng/g和503.7 ng/g,其原因与飞灰粒径、未燃尽碳含量和表面特性相关。对于循环流化床锅炉,飞灰中汞含量随其粒径和反应性温度的减小而增加,随未燃尽碳含量增加而增加,且与比表面积和吸附量呈正相关关系。对于煤粉锅炉,粒径为75～53μm的飞灰对汞吸附能力较强,未燃尽碳含量明显小于循环流化床所产生飞灰的含量,飞灰比表面积随粒径变化不大,由此导致煤粉锅炉除尘设备排灰口所取样品对汞的吸附能力远低于循环流化床锅炉相对应位置飞灰对汞的吸附能力。

关键词：燃煤锅炉飞灰汞吸附未燃尽碳粒度分布活性

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热解气湍流扩散燃烧及排放特性CFD模拟

热解气湍流扩散燃烧及排放特性CFD模拟

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第四届能源转化化学与技术研讨会

作者：齐娜娜颜龙张锴华北电力大学热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室

目前,针对垃圾、塑料和生物质等固体废弃物,力求实现无害化、减量化和资源化利用。其中,将固体废弃物热解气化后再将热解气燃烧供电或供热是比较实用的处理技术。因此,本文以典型成分热解气为研究对象,以燃烧过程最关心的燃烧效率和NO... 详细信息

目前,针对垃圾、塑料和生物质等固体废弃物,力求实现无害化、减量化和资源化利用。其中,将固体废弃物热解气化后再将热解气燃烧供电或供热是比较实用的处理技术。因此,本文以典型成分热解气为研究对象,以燃烧过程最关心的燃烧效率和NO排放为主要考察目标,采用SSG非线性二阶矩湍流模型、涡耗散燃烧模型与总包反应机理以适应热解气组分多样、气体流动复杂的燃烧过程,进行了湍流扩散燃烧数值模拟研究。

关键词：热解气湍流扩散燃烧排放特性 CFD

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330MW燃煤机组SCR脱硝反应器流场均布与性能优化

330MW燃煤机组SCR脱硝反应器流场均布与性能优化

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第四届能源转化化学与技术研讨会

作者：曲江源张媛媛齐娜娜张锴华北电力大学热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室

低氮燃烧技术与选择性催化还原（Selective Catalytic Redeuction,SCR）烟气脱硝技术广泛应用于燃煤电厂烟气NOx排放控制,其中SCR系统脱除性能是保证超低排放标准的关键。然而商业规模SCR反应器内难以实现NOx与还原剂NH均匀混合、停留... 详细信息

低氮燃烧技术与选择性催化还原（Selective Catalytic Redeuction,SCR）烟气脱硝技术广泛应用于燃煤电厂烟气NOx排放控制,其中SCR系统脱除性能是保证超低排放标准的关键。然而商业规模SCR反应器内难以实现NOx与还原剂NH均匀混合、停留时间均匀分布的理想反应条件,提高SCR反应器氨氮摩尔比（Normalized Stoichiometric Ratio,NSR）与烟气流速分布均匀性成为提升脱除性能的关键。为此,将多组分气体流动与NOx-NH3化学反应相耦合,建立了用于描述SCR烟气脱硝过程的CFD模型

关键词：燃煤机组 SCR 性能优化

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不同一次风系数下热解气扩散燃烧及NO排放特性数值模拟

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当代化工研究 2024年第20期 57-60页

作者：张胡日查齐娜娜颜龙华北电力大学热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室北京102206

利用数值模拟方法,在质量、动量、热量传递及化学反应相耦合的综合CFD模型上,以带有旋流一次风喷嘴的燃烧器为研究对象,得到了不同一次风系数下塑料热解气-空气非预混湍流燃烧的燃烧温度、效率和NO排放数据,并进行了一次风系数的优选。... 详细信息

利用数值模拟方法,在质量、动量、热量传递及化学反应相耦合的综合CFD模型上,以带有旋流一次风喷嘴的燃烧器为研究对象,得到了不同一次风系数下塑料热解气-空气非预混湍流燃烧的燃烧温度、效率和NO排放数据,并进行了一次风系数的优选。研究结果表明一次风系数对NO排放的影响不只体现在燃烧器最高温度上,同时会通过改变燃烧器内的局部温度和流场分布影响NO排放。在本研究参数范围内,一次风系数保持在0.8~0.9时可满足一定的燃烧效率和较高出口温度下的低NO排放要求。

关键词：热解气扩散燃烧一次风系数 NO排放数值模拟

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燃煤电站CFB锅炉飞灰热处理中汞释放特性

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环境化学 2020年第5期39卷 1375-1383页

作者：李晓航滕阳王鹏程李丽锋张锴华北电力大学热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室北京102206 山西河坡发电有限责任公司阳泉045011

为考察循环流化床锅炉飞灰的汞释放特性,本文以某循环流化床CFB锅炉燃煤发电机组飞灰为样品,通过热处理实验和程序升温热解实验考察温度和时间对飞灰样品汞释放特性的影响以及热处理前后飞灰中汞的种类及其释放规律,并结合一级动力学方... 详细信息

为考察循环流化床锅炉飞灰的汞释放特性,本文以某循环流化床CFB锅炉燃煤发电机组飞灰为样品,通过热处理实验和程序升温热解实验考察温度和时间对飞灰样品汞释放特性的影响以及热处理前后飞灰中汞的种类及其释放规律,并结合一级动力学方程、Elovich动力学方程、Freundlich动力学方程和抛物线扩散动力学方程对该过程进行具体分析.热处理实验结果表明,飞灰汞释放速率与热处理的温度和时间密切相关.温度为200℃以下时飞灰中汞的释放率最大不超过0.2,当温度达到300℃以上时,飞灰中汞的释放率不低于0.935.程序升温热解实验表明,飞灰中汞化合物种类包括HgCl2、Hg2Cl2、HgO、HgSO4、HgS(黑)和HgS(红),其中HgS(黑)和HgS(红)是飞灰中汞的主要赋存形态.动力学方程拟合结果表明,Elovic动力学方程适用于描述飞灰汞释放过程,各实验条件下拟合值与实验值的相关系数R2均大于0.95,这说明该过程受多个反应机制控制且反应中活化能变化较大.

关键词：循环流化床锅炉飞灰汞释放动力学模型

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基于能量色散型X射线荧光光谱法煤中全硫含量的测定

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煤炭学报 2020年第8期45卷 2933-2939页

作者：陈旭鑫李子琪骆丁玲张润元姚志湘张锴华北电力大学热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室北京102206 山西平朔煤矸石发电有限责任公司山西朔州036800 广西科技大学生物与化学工程学院广西柳州545006

针对艾士卡法、库仑滴定法、高温燃烧中和法和红外光谱法等现有国家标准煤中全硫含量测量方法所需化学试剂多、操作复杂和耗时较长的问题,提出了一种采用能量色散型X射线荧光光谱仪快速、无损和可靠测定煤中全硫含量的方法。该方法是一... 详细信息

针对艾士卡法、库仑滴定法、高温燃烧中和法和红外光谱法等现有国家标准煤中全硫含量测量方法所需化学试剂多、操作复杂和耗时较长的问题,提出了一种采用能量色散型X射线荧光光谱仪快速、无损和可靠测定煤中全硫含量的方法。该方法是一种相对分析方法,通过将未知样品与已知硫含量的样品谱图对比以进行定量分析。通过实验确定了应用该方法分析煤中硫元素的适宜制样方式、制样条件和测量条件;经过样品数据采集、谱图预处理和基体校正后,建立了相应的校准曲线。结果表明:硼酸镶边垫底压片法的制样效果良好,在12 MPa、保压40 s条件下可获得表面光滑平整、不易破裂的样片;实验所确定的硫元素测量管电压和管电流分别为13 kV和800μA;采用真空装置可以有效控制轻基体背景散射严重及硫元素特征谱线易被空气吸收的问题;通过减小样品粒径和采用经验系数法校正相结合的办法可以降低基体效应的影响;对谱图进行平滑预处理后,有效地增强了谱图分辨率,提高了测量准确性。能量色散型X射线荧光光谱法可将煤中全硫含量的测量时间压缩至60 s;所建立的校准曲线R2为0.9963,随机选取10个待测样品,除个别样品的测量结果略有差异外,其余均在库仑法的范围内;特低硫样品的再现性和重复性试验RSD分别为3.21%和1.57%,低中硫样品对应的RSD分别为0.56%和0.47%,中高硫样品的RSD分别为0.26%和0.22%。

关键词：煤硫含量能量色散型X射线荧光光谱粉末压片法测量条件优化

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电厂入炉煤及其副产物中砷的分布和富集特性

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燃料化学学报 2020年第12期48卷 1513-1519,I0008页

作者：刘轩苏银皎赵元财滕阳张锴张永红华北电力大学热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室北京102206 华北电力大学电站能量传递转化与系统教育部重点实验室北京102206 山西煤炭运销集团太原有限公司山西太原030006

采用微波消解法和氢化物发生-原子荧光光谱法,考察并比较了五台容量25-350 MW循环流化床(CFB)机组和五台容量300-600 MW煤粉炉(PC)机组中砷的分布和富集特性。通过比较常规湿法消解和三种混酸微波消解体系,确定了适宜消解方案为体积比6... 详细信息

采用微波消解法和氢化物发生-原子荧光光谱法,考察并比较了五台容量25-350 MW循环流化床(CFB)机组和五台容量300-600 MW煤粉炉(PC)机组中砷的分布和富集特性。通过比较常规湿法消解和三种混酸微波消解体系,确定了适宜消解方案为体积比6∶2∶2的HNO3-HCl-HF混酸溶液微波消解法。煤中砷燃烧后绝大部分挥发出来被飞灰捕获,底渣中砷含量仅为1.95-9.75μg/g,烟气中砷主要被飞灰吸附后依次被除尘器和脱硫塔捕集,其中,飞灰砷含量为8.68-17.63μg/g,脱硫石膏砷含量为1.71-4.0μg/g。燃烧温度是决定砷迁移与富集的主要因素,PC机组更高的炉膛燃烧温度使得较多砷从煤中释放出来,导致残留在底渣中砷含量低于CFB机组,同时PC机组飞灰在高温下更易形成硅铝酸盐类型的玻璃质从而捕获烟气中挥发态砷,其飞灰中砷含量为12.08-17.63μg/g,普遍高于CFB机组飞灰中砷含量8.68-13.84μg/g;随着锅炉负荷增大,炉膛内温度升高,飞灰与入炉煤中砷含量比值呈增长趋势。CFB机组燃用煤中灰分含量为33.96%-59.63%,显著高于PC机组15.05%-41.67%,故其相对富集系数高于PC机组,同时CFB机组有更多除尘器尚未捕获的细颗粒进入脱硫系统,使其脱硫石膏中砷含量也高于PC机组。

关键词：电厂煤粉炉循环流化床入炉煤燃煤副产物砷分布和富集微波消解

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350 MW低热值煤CFB机组掺烧城市污泥的汞排放与迁移特性

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电站系统工程 2021年第5期37卷 57-60页

作者：李圳刘轩王鹏程李丽锋王光宇滕阳张锴山西河坡发电有限责任公司山西阳泉045011 华北电力大学热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室

以350 MW烟气超低排放低热值煤CFB机组掺烧城市污泥为案例,在稳定运行工况下,采用美国环保署推荐的EPA-Method-29方法对布袋除尘器和湿法脱硫塔后烟气进行现场取样,分析结果表明,掺烧污泥后脱硫塔出口的烟气中汞含量低于1.4μg/m3,远远... 详细信息

以350 MW烟气超低排放低热值煤CFB机组掺烧城市污泥为案例,在稳定运行工况下,采用美国环保署推荐的EPA-Method-29方法对布袋除尘器和湿法脱硫塔后烟气进行现场取样,分析结果表明,掺烧污泥后脱硫塔出口的烟气中汞含量低于1.4μg/m3,远远小于现行燃煤机组及污泥耦合电厂的国标或地标中30μg/m3的限制。入炉燃料中汞燃烧后主要富集于飞灰中,随着机组负荷和燃烧效率变化,飞灰中汞含量在415 ng/g~1623 ng/g之间波动,底渣中汞含量在6 ng/g以下,脱硫石膏浆液对汞的富集作用介于底渣和飞灰之间。

关键词：低热值煤 CFB机组掺烧城市污泥汞排放与迁移

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酸性氧化物和酸碱比对煤灰熔融行为的影响

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化工进展 2020年第9期39卷 3617-3625页

作者：郑烨李建波张锴关彦军杨凤玲程芳琴华北电力大学热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室北京102206 华北电力大学电站能量传递转化与系统教育部重点实验室北京102206 重庆大学低品位能源利用技术及系统教育部重点实验室重庆400044 山西大学资源与环境工程研究所国家环境保护煤炭废弃物资源化高效利用技术重点实验室山西太原030006

为了研究酸性氧化物(SiO2和Al2O3)的相对含量和酸碱比对煤灰熔融行为的影响,本文以准东煤灰化学组成为基础,利用分析纯试剂制备了28组合成灰样品,在马弗炉815℃灰化后利用灰熔融特性分析仪、扫描电子显微镜-能谱仪(SEM-EDS)和X射线衍射... 详细信息

为了研究酸性氧化物(SiO2和Al2O3)的相对含量和酸碱比对煤灰熔融行为的影响,本文以准东煤灰化学组成为基础,利用分析纯试剂制备了28组合成灰样品,在马弗炉815℃灰化后利用灰熔融特性分析仪、扫描电子显微镜-能谱仪(SEM-EDS)和X射线衍射仪(XRD)对样品熔融特性、表观形貌和矿物组成进行表征。进而采用多元线性回归法建立了灰熔融温度预测模型,并对该模型的适用性进行了检验。结果表明:在相同酸碱比下,当SiO2含量由9%上升至33.73%,而Al2O3含量由35.98%降至11.25%时,合成灰的变形温度(DT)、软化温度(ST)、半球温度(HT)和流动温度(FT)均呈单调下降趋势,这意味着SiO2含量的增加可能促进了煤灰的熔融过程;在不同碱酸比下,合成灰的熔融温度随着酸碱比的增加呈先下降后升高的变化趋势,在酸碱比为1.25时合成灰的特征温度出现最小值,表明酸碱比对合成灰熔融温度的影响呈非线性关系。通过SEM-EDS和XRD表征发现,合成灰中CaO、Fe2O3、Ca2MgSiO7、Ca2Fe2O5、SiO2和Al2O3等耐熔矿物和CaSiO3等助熔矿物的相对含量以及与钠相关的低温共熔反应是改变合成灰熔融温度的主要因素。本文所建立模型对文献中6组灰样4个特征温度的预测结果与其对应测量值之间最大残差绝对值均小于80℃,说明该模型在本文的合成灰化学组分范围内可用性较好,具有一定的应用价值。

关键词：合成灰灰熔融温度矿物组成微观形貌预测模型

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CuCl2改性飞灰吸附气相零价汞

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化工环保 2020年第3期40卷 271-278页

作者：李晓航滕阳彭皓张锴程芳琴华北电力大学热电生产过程污染物监测与控制北京市重点实验室北京102206 山西大学资源与环境工程研究所山西太原030006

采用CuCl2对循环流化床锅炉飞灰进行改性,在固定床反应器上对CuCl2改性飞灰进行了气相零价汞(Hg0)吸附实验。考察了CuCl2负载量和吸附温度对改性飞灰Hg0吸附能力的影响,并结合颗粒内扩散模型、准一阶动力学模型、准二阶动力学模型和耶... 详细信息

采用CuCl2对循环流化床锅炉飞灰进行改性,在固定床反应器上对CuCl2改性飞灰进行了气相零价汞(Hg0)吸附实验。考察了CuCl2负载量和吸附温度对改性飞灰Hg0吸附能力的影响,并结合颗粒内扩散模型、准一阶动力学模型、准二阶动力学模型和耶洛维奇模型拟合结果分析该过程的控制步骤。结果表明:CuCl2改性飞灰的Hg0穿透时间远大于未改性飞灰,对Hg0的吸附量随CuCl2负载量的增加而增加;CuCl2改性飞灰的Hg0吸附能力随吸附温度的升高先增大后减小,150℃为最佳吸附温度;准二阶动力学模型的拟合值与实验值相关系数最高,且该模型初始吸附速率与实验值最为接近,即准二阶动力学模型更适合于描述CuCl2改性飞灰的Hg0吸附过程。

关键词：飞灰 CuCl2改性汞吸附动力学理论动力学模型吸附机制

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