【摘要】：近年來我國對鋼鐵和電石等領域限制性政策,導致蘭炭產業(yè)長期處于產量過剩狀態(tài),蘭炭粉末積壓嚴重,影響區(qū)域經濟發(fā)展。蘭炭作為煤氣化的固體殘留物,已經將煤中的硫、氯、磷、汞等有害成分進行定向脫除,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,導致蘭炭不易燃燒與燃盡,蘭炭應用于工業(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;同時采用Coats-Redfern法、Kissinger法與Flynn-Wall-Ozawa法求解反應動力學參數,得出蘭炭燃燒最概然機理函數、指前因子與活化能。其次,搭建流化床熱態(tài)試驗臺,研究不同燃燒溫度、過量空氣系數以及摻混比對蘭炭燃燒排放特性的影響,結果發(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CO排放具有抑制作用;SO_2、NOx、CO排放濃度隨過量空氣系數增加總體呈上升趨勢;摻燒褐煤導致NOx排放濃度下降,SO_2與CO排放濃度提高。最后,將蘭炭末應用于14MW循環(huán)流化床鍋爐,研究不同運行工況下,蘭炭燃燒污染物排放規(guī)律,驗證煙氣再循環(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)化應用打下堅實的基礎。結果發(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)對污染物凈化效果明顯。
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TQ534
【圖文】：

圖 3-4 焦炭 N 生成氮氧化物機理Ox是燃料燃燒空氣量不足從而快速產生 NOx，其形密切相關�？焖傩� NOx 分為兩個過程生成，第一個 原子團與 N2發(fā)生反應生成類 CN 化合物，反應方程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，因而熱力型 NOx 可炭燃燒 NOx 排放特性規(guī)律，進行不同燃燒溫度、過

圖 4-1 蘭炭燃燒工業(yè)試驗爐25/130/70-H 型差速循環(huán)流化床熱水鍋爐主要技術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 單位 數值額定熱功率 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)試驗爐示意圖，蘭炭經給料口送入爐

膛 2 回料裝置 3 給料口 4 風室 5 汽包 6 旋風分離器 7 8 高溫空氣預熱器 9 低溫空氣預熱器 10 尾部煙道圖 4-2 蘭炭燃燒工業(yè)試驗臺爐示意圖前主要的燃燒設備，低倍率差速循環(huán)流化床燃燒技速床流化風速較快，將床料與燃料翻騰至低速床上，向高速床，進而形成獨有的內循環(huán)過程，實現(xiàn)不同料在床層的停留時間，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，旋風同時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，對于高水適應性很高，鍋爐出力穩(wěn)定。凈化系統(tǒng)時可產生煙塵、SO、NOx 等污染物，因而煙氣凈化

【參考文獻】

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本文編號：2747039