【摘 要】
：
为了研究风粉流动特性对煤粉燃烧的影响,以带预燃室的逆喷旋流燃烧器为对象,利用14 MW煤粉燃烧试验台架对逆向射流和直流2类进入方式进行热态台架研究.基于高温热电偶、烟气分析仪和高速摄像机3种测量手段,获取温度、组分体积分数、火焰形态尺寸数据,结合煤粉燃烧基础理论分析不同区域的燃烧过程,揭示了不同风粉流动特性下煤粉燃烧的差异.研究结果表明:风粉逆向射流和直流进入时,煤粉在预燃室内实现稳燃低氮,且避免高温腐蚀结渣现象,其差异为预燃室内煤粉燃烧份额及预燃室外火焰行程.在预燃室内,逆向射流的煤粉停留时间长,与旋流
【机 构】
：
煤炭科学研究总院,北京100013;煤科院节能技术有限公司,北京100013;煤科院节能技术有限公司,北京100013
论文部分内容阅读
为了研究风粉流动特性对煤粉燃烧的影响,以带预燃室的逆喷旋流燃烧器为对象,利用14 MW煤粉燃烧试验台架对逆向射流和直流2类进入方式进行热态台架研究.基于高温热电偶、烟气分析仪和高速摄像机3种测量手段,获取温度、组分体积分数、火焰形态尺寸数据,结合煤粉燃烧基础理论分析不同区域的燃烧过程,揭示了不同风粉流动特性下煤粉燃烧的差异.研究结果表明:风粉逆向射流和直流进入时,煤粉在预燃室内实现稳燃低氮,且避免高温腐蚀结渣现象,其差异为预燃室内煤粉燃烧份额及预燃室外火焰行程.在预燃室内,逆向射流的煤粉停留时间长,与旋流内二次风混合充分,温度最高为1255℃,O2径向衰减过程中平均下降速率为0.139％/mm,形成环状还原性气氛区域,CO体积分数超过50000× 10-6,煤粉燃烧份额较高同时抑制NOx生成;直流的煤粉停留时间短,与旋流内二次风混合弱,温度最高为1096℃,O2平均下降速率在上游为0.135 ％/mm,下游为0.080％/mm,形成中心还原性气氛区域,CO体积分数同样超过50000× 10-6,抑制NOx生成的同时煤粉燃烧份额较低.在预燃室外,逆向射流煤粉随旋流内二次风前行,火焰明亮粗短发散,长度为2697 mm、出口直径和发散角度为760 mm和24.11°,行程较短;直流煤粉随高速射流前行,火焰细长亮度略低,长度为5747 mm、出口直径和发散角度为536 mm和7.81°,行程大幅增加.
其他文献
为探究浆液黏度、溶蚀裂隙及岩溶孔洞对注浆改造过程中浆液在奥陶系顶部灰岩裂隙含水层中扩散、充填影响规律,自行研制一套可考虑裂隙分布、动承压水和注浆工艺因素的裂隙岩体动水注浆改造模型实验台.利用该装置模拟了3种黏度浆液在4类合岩溶裂隙、孔洞分布条件下的承压含水层中的扩散过程,总结了浆液扩散及充填规律;结合数值计算得到了11组注浆实验充填过程中应力分布及变化规律;最后通过超声波探测,分析了不同条件下浆液改造后岩体弹模变化规律.结果 表明:①均布裂隙中浆液扩散形态接近“∩”形,考虑不同条件作用后的浆液扩散形态呈现
为保持露天煤矿区域地下水系统平衡,避免由疏干造成的水资源破坏及不良环境影响产生,缓解露天煤矿疏干和排水之间的矛盾,尝试在降落漏斗范围内同层回灌露天煤矿疏干水.在保障采矿安全的前提下,通过短路径“疏干-回灌”地下水循环,实现疏干水零排放.以水均衡为理论基础,依据短路径地下水循环疏干理论,以露天煤矿为研究对象,采用FEFLOW地下水数值模拟软件,构建疏干-回灌协同开采地质模型,对露天煤矿疏干和回灌同时运行条件下的地下水流进行模拟.分析疏干井和回灌井的井数、井距、流量与疏干效果的关系.对比分析降水孔疏干法和短路
对燃煤电厂传统的静电除尘技术进行改造是满足我国日益严格的污染物排放标准的必要前提.针对燃煤细颗粒物的生成机理、气体污染物脱除技术对细颗粒物排放影响及高效除尘技术进行了较全面的总结,其中高效除尘技术部分主要包括对强化尾部除尘技术原理、优点和局限性及投运情况和源头控制技术机理,发展趋势等方面的介绍.煤中无机矿物的气化凝结、异相作用和破碎是PM2.5的主要形成机理.电厂NOx和SOx等污染物控制技术对PM2.5的排放有复杂的影响作用.燃煤电厂可从强化尾部除尘、烟气预处理和燃烧源控制3个方面对PM2.5排放加以控
科学认识开采损伤传导机理是井下安全生产、含水层保护及地表附属物减损理论发展及减损关键技术提出与实践的核心问题,研究西部煤炭集约化开采损伤传导机理与源头减损关键技术,对协调我国能源需求保障和矿区生态保护具有重要意义.通过分析集约化开采特征和现有减损技术特点,基于神东矿区集约化开采现场实测与模拟,研究了西部集约化开采损伤规律,揭示覆岩损伤传导机理.研究表明,神东矿区集约化开采具有矿压显现强烈、覆岩损伤严重、移动周期短、地表变形剧烈、地表裂缝发育等规律;发现神东上湾煤矿“基本顶破断-关键层断裂-地表主裂缝”呈“
为满足煤矿工作面智能精准开采对地质异常分布精准感知的需求,进一步提高工作面电磁波CT反演的精准性,提出了多源先验信息约束下的电磁波CT智能反演模型.在对工作面电磁波CT反演稀疏矩阵方程进行泛函优化转换的基础上,分析了基本遗传算法(Single Genetic Algorithm,SGA)的寻优进化机理,探讨了不同遗传参数对SGA智能算法搜索优化性能的影响,设计了基于多种群自适应遗传算法(Multi-population Adaptive Genetic Algorithm,MAGA)的工作面地质异常电磁波
煤矸石是采煤和洗煤过程产生的工业固体废弃物,其长期堆积造成的环境问题日益严重.将其制备成砂石骨料具有重要的环境和经济效益.以煤矸石为原料制备了煅烧煤矸石细骨料,通过XRD,FTIR和MAS NMR等测试方法系统探究了煅烧对煤矸石细骨料理化特性及其微结构的影响;对比研究了煤矸石细骨料砂浆和天然河砂砂浆的工作性能、力学性能、水吸附性能和干燥收缩性能;基于骨料特性分析了煅烧煤矸石细骨料改善砂浆性能的作用机制.结果 表明:煤矸石细骨料(CGFAraw)煤粉等杂质含量和棱角较多、强度低,以其制备的水泥砂浆28 d抗
煤炭地下气化是一种新的煤炭利用技术,具有安全、经济、环保等优势;然而,地下气化残渣的稳定性一直是人们关注的重点问题,也是地下气化技术应用的瓶颈问题之一.研究煤炭地下气化残渣中微量元素的化学形态对于理解残渣中微量元素的迁移和转化以及保护地下环境具有重要的意义.以乌兰察布褐煤为研究对象,制备了煤炭地下气化不同反应阶段的产物.采用逐级提取法研究了微量元素(Hg,F,Se,Zn,Pb,Ba)不同形态的分布.引入风险评价指数(Risk Assessment Code,RAC)评估了地下气化残渣中微量元素的危害级别.
气化燃空区的发育状况监测以及能量回收的评价对于实现高效的煤炭地下气化(UCG)以及气化过程的精确监测与控制十分重要.在人工煤层构建2种不同类型的气化通道模型(链接孔模型/同轴孔模型),依次进行3次大型UCG模拟实验,通过分层位温度监测法观察气化过程中燃烧带和燃空区的发育衍化,研究了不同的气化剂组成(O2,CO2,H2O等)、配比、流速等实验操作参数作用下对生成气化产物中煤气成分及热值的影响,同时建立了基于化学计量理论的能量回收评价方法,并评估整个地下气化过程的气化效率、煤炭消耗量与煤产气量等.研究结果表明
半焦的挥发分较低,燃烧过程中存在难燃、NOx产量高的缺点.在入炉燃烧前对其进行超细粉碎有效的改进方法.为研究低阶煤及其半焦的超细粉碎特性,利用管式炉制备神华烟煤、锡盟褐煤的干燥样品和700℃条件下的热解半焦.通过扫描电镜和X射线衍射仪进行微观理化特性表征,使用哈氏可磨仪和振动磨分别进行输入有限和过量能量条件下的破碎实验,采用激光粒度仪分析粒度分布规律,并结合分形理论研究破碎机理.微观理化分析显示,神华烟煤在热解过程中会出现热塑性阶段,产生了气泡状孔隙,锡盟褐煤的孔隙主要受脱水影响,无此阶段.相较于原煤,2
煤气化管道输送过程中,管道受颗粒冲击导致的失效严重影响输送过程稳定和气化生产的安全运行.预测管道剩余使用寿命,合理地开展对粉煤输送管路系统的维修维护,可以有效减缓管道因煤粉冲蚀磨损而导致的失效,提高管路系统的使用寿命,从而保障设备的安全可靠运行.综合考虑了管径、壁厚、屈服强度等煤粉输送管道的结构参数,与管道内压、冲蚀磨损深度、长度及其速率等影响煤粉冲蚀的随机“激励”因素,运用“首次穿越模型”构建了粉煤气化输送管道的失效概率模型和剩余寿命预测的方法.应用FLUENT仿真平台构建粉煤气化管道冲蚀的仿真模型,通