CO和O_2气氛下煤中矿物质对NO_半焦还原反应的影响
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流化床煤燃烧过程中NOx及N2O的形成机理及影响因素分析引言:煤炭是一种重要的能源资源, 当今世界上电力产量60%是利用煤炭资源生产的。
中国又是一个燃煤大国,一次能源能源76%是煤炭,到2005年我国煤年产量达20亿吨, 其中一半用于燃煤电厂,燃煤发电量约占全国总发电量的70%左右。
在煤燃烧过程中大量的氮氧化物伴随而生,并直接排放于大气。
循环流化床锅炉能够在燃烧过程中有效控制NOx的产生和排放,是一种“清洁”的燃烧方式。
流化床内的燃烧温度可以控制在840~950℃范围内,从而保证稳定和高效燃烧,同时,在此温度下运行,抑制了热力NOx 的形成;采用一、二次风分级燃烧方式,又可以控制燃料型NOx 的产生。
一般情况下,其NOx 的生成量仅为煤粉锅炉的1/3~1/4 , NOx 的排放质量浓度可以控制300mg/m3(本文烟气量均指标准状态值)以下。
循环流化床锅炉产生的氮氧化物主要是一氧化氮(NO)和二氧化氮(NO2),二者通称NOx ,此外,还有少量的笑气(N2O)。
通常情况下,煤燃烧生成的NOx 主要是NO ,其含量占90%以上,NO2只有5%~10%。
1、NOx和生成机理火电锅炉煤粉燃烧过程中所产生的氮氧化物(NOx),主要是NO2和NO,其中的NO约占9O%以上,而NO2只占5%-9%,N20 的含量则更低。
根据煤粉和空气中各种氮的结合键能不同及与氮进行反应的介质成分的不同.火电锅炉燃煤过程中NOx生成机理分为三种。
1.1热力型NOx热力型N0x是指燃烧时空气中的N2在高温下氧化而生成的氮氧化物。
在高温下,氧气与燃烧空气中的N2按下述反应形成NO、NO2:N2+ O →NO + NN + O2→NO + ONO + O2→NO2+ O空气中的N2和02在高温下按Zeldovich机理反应的产物,是一种缓慢的反应过程。
按Zeldovich 反应机理,写成Arrhenius 形式,NO的生成速度为:k=A exp(-Ea/RT)根据流化床的运行温度范围(850~950 ℃) 和氧浓度水平,热力型NOx 的形成速率很低,故一般不予考虑。
低阶固体燃料热化学转化过程中挥发分与半焦相互作用的基本原理杨华;李成义;张宏嘉;胡晨;张立欣【摘要】挥发分-半焦相互作用是低阶含碳固体燃料热化学转化过程中普遍存在的一种重要现象。
挥发分-半焦相互作用可以影响低阶燃料热化学转化过程的各个方面:促进碱金属/碱土金属(AAEM)的挥发、抑制气化、催化焦油分解、碳-碳结构重排及稳定化(抑制气化)、促进半焦上N的迁移等。
回顾了低阶燃料热化学转化过程中的挥发分-半焦相互作用的最新研究进展,为更好的利用低阶固体燃料提供理论指导。
%Volatile–char interaction is an important phenomenon for thermochemical conversion process of low rank carbonaceous fuels. The volatile–char interaction can significantly affect almost every aspects of low-rank fuel thermochemical conversion process,including promoting volatilisation of alkali and alkaline earth metallic(AAEM), restraining gasification, catalyzing tar decomposition,etc.In this paper, research progress in the interaction between volatiles and char in thermochemical conversion process of low rank carbonaceous fuels was introduced.【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2016(045)009【总页数】4页(P2252-2255)【关键词】挥发分-半焦相互作用;热解;气化【作者】杨华;李成义;张宏嘉;胡晨;张立欣【作者单位】北京高能时代环境技术股份有限公司,北京100095;中国天辰工程有限公司,天津 300400;中粮营养健康研究院,北京 102209;北京高能时代环境技术股份有限公司,北京100095;陕西科技大学,陕西西安 710021【正文语种】中文【中图分类】TQ028随着经济和社会的高速发展,人们对能源的需求日益增长。
O_2/CO_2气氛下煤粉恒温燃烧及NOx释放特性研究煤炭是重要的化石能源,很久以来煤炭在人类能源结构中占据了十分重要的地位。
根据目前的能源结构,煤炭在我国能源消费主要地位在最近一段时间将不会发生改变。
在煤炭开采过程中以及煤粉燃烧过程中都会对环境造成污染,尤其在煤粉燃烧过程中产生SO<sub>2</sub>、NOx等污染物容易造成酸雨、温室效应等环境问题。
因此,煤炭燃烧特性及污染物释放特性的研究,对高效、环保的利用煤炭资源提供了一定的指导意义。
首先,本文利用恒温热重-燃烧污染物在线监测系统对O<sub>2</sub>/CO<sub>2</sub>气氛下煤粉燃烧动力学进行测量,提出了一种基于煤质参数的新判定方法,以此表征恒温下混煤燃烧特性。
通过引入煤质判定指数F<sub>Z</sub>作为煤质参数的综合反映,定义燃烧判定指数D<sub>1</sub>、D<sub>2</sub>、S作为燃烧特性的定量表征,并根据两者关系绘制判定指数曲线,寻找O2/CO2气氛,不同工况下F<sub>Z</sub>对D<sub>1</sub>、D<sub>2</sub>、S的影响规律。
结果表明:F<sub>Z</sub>能够包含主要煤质参数,D<sub>1</sub>、D<sub>2</sub>、S能定量表示不同阶段的燃烧特性;当温度/氧气浓度改变时,曲线D<sub>1</sub>、D<sub>2</sub>、S斜率能准确反映不同阶段混煤燃烧特性受煤质的影响程度。
通过恒温燃烧热重实验台,结合利用新判定方法,分析不同工况条件下,煤质变化对混煤燃烧特性的影响,规律,并验证了新判定方法的可靠性。