煤加压流化床富氧燃烧过程污染物排放特性及控制方法实验研究

来源 :东南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fengyufengsc
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
目前我国的CO2排放形势较为严峻,在接下来相当长的一段时间燃煤电站仍是我国最主要的CO2排放源,富氧燃烧技术具有易规模化、低CO2分离成本的优势,被认为是最具前景的燃煤电站碳捕集技术。加压流化床富氧燃烧技术将富氧燃烧技术与加压流化床相结合,减少了常压富氧燃烧过程不同单元之间压力切换的能量损耗,并且在燃料适应性、燃烧效率及污染物排放控制等方面有着独特的优势。在加压流化床富氧燃烧过程产生的多种污染物中,氮氧化物和二氧化硫的排放不仅会带来一系列环境问题,同时会对再循环风机、CO2压缩纯化模块以及CO2输送管路造成比较严重的腐蚀,从而加剧整个CCS系统的运行风险。目前对于加压流化床富氧燃烧中氮氧化物和二氧化硫排放及控制的实验研究较少,具有较好的研究价值。本文在东南大学自主设计构建的30kWth加压流化床富氧燃烧试验系统上开展实验,针对加压流化床富氧煤燃烧过程中产生的两种主要污染物:氮氧化物和二氧化硫的生成/排放特性以及控制/脱除方法进行研究。实验中着重考察了床层温度、压力、反应气氛、过量氧气系数等运行参数以及脱硫剂掺入对烟煤、无烟煤燃烧过程中氮氧化物排放的影响,结果表明,加压流化床富氧燃烧相对于常压流化床富氧燃烧NOx排放量及氮氧化物排放总量降幅明显。床层温度、压力、及氧浓度对NOx及N2O排放的作用效果相反。富氧燃烧过程中,在0.10.4MPa压力范围内,NOx的排放量随压力的升高而明显降低。由于压力的提高对NOx排放的抑制作用比对N2O排放的促进作用更为显著,氮氧化物排放总量随着压力的提高而减小。反应气氛从空气气氛切换到21%O2/79%CO2气氛时,两种煤燃烧NOx的排放量均有明显的下降,但无烟煤N2O的排放量有明显的提升。在氧浓度为21%30%时,随着氧浓度的提高NOx的排放量增长较多,同时N2O的生成受到抑制。研究了影响二氧化硫排放的因素,考察了床层温度、压力、反应气氛和过量氧气系数等运行参数对烟煤、无烟煤燃烧过程中二氧化硫排放的影响。结果表明加压流化床富氧燃烧相对于加压流化床空气燃烧及常压流化床富氧燃烧,在降低二氧化硫排放量方面具有明显的优势。富氧气氛对二氧化硫排放的抑制作用明显,加压流化床富氧燃烧中氧浓度的提升有利于增强煤灰的固硫能力,从而减少二氧化硫的排放。同时,XRF、SEM分析结果显示飞灰的固硫能力随床层压力的提升而增强,随着床层压力从0.1提升至0.4MPa,30%O2/70%CO2富氧气氛中二氧化硫的排放量下降约16%。此外,本文还研究了床层温度、压力和反应气氛等运行参数对无烟煤燃烧中石灰石脱硫效率的影响,并将石灰石和白云石的脱硫效果进行对比。结果表明,与加压流化床空气燃烧及常压流化床富氧燃烧技术相比,加压流化床富氧燃烧技术可以实现在较高床温下的有效固硫。加压富氧(0.4MPa,30%O2/70%CO2)条件下,在流化床燃烧的运行温度范围内,只会发生石灰石的直接硫化反应,直接硫化反应主要受温度控制,其脱硫效率随温度的升高而线性增加,当温度接近950℃时,脱硫效率可以达到80%以上。为了在加压流化床富氧燃烧中实现更高的石灰石脱硫效率,可将床层温度抬升到较高的数值。在0.4MPa、30%O2/70%CO2富氧条件下,石灰石可以在较高床温下达到接近于白云石的脱硫效率。
其他文献
旋毛虫病是一种世界范围广泛分布的人兽共患病,严重危害公共卫生安全。旋毛虫的整个生活史可在单一宿主完成,不同虫体阶段接触不同宿主体内环境,经过复杂的体内迁移最终特异
工业革命以来,人类的生产活动排放了大量的温室气体,引发了全球气候变暖等一系列生态问题。作为能源消耗大国,中国也应该承担起相应的减排责任。然而,中国目前的能源结构导致
髓系细胞触发受体 2(Triggering receptor expressed on myeliod cells 2,TREM2)是一种先天免疫受体蛋白,在大脑内主要表达于小胶质细胞表面。据报道,TREM2编码区的突变能够
阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease,AD)又称老年性痴呆病,是一种严重危害人类健康的、与年龄密切相关的神经系统退行性疾病。AD主要的病理学特征包括神经细胞外Aβ的沉积和
量子色动力学(QCD)是描述强相互作用的理论,其预言在高温高密条件下,QCD物质会发生从强子到夸克物质的相变,形成一种新的物质形态:夸克胶子等离子体(QGP),在QGP中,夸克可以在
随着城镇化进程的加快,农村劳动力大量流向城市,村庄“空心化”问题越来越严重,农村人口老龄化问题面临较大的挑战。农村老年人口的健康状况不容乐观。如何提高农村老年人的
近年来,随着猪场恶性传染病的逐步控制,以支原体为代表的慢性呼吸道传染病成为疫病控制的焦点。本研究围绕猪肺炎支原体和猪鼻支原体的检测方法及工具开展相关研究。(1)猪肺
近些年来,推荐系统得到了广泛的应用。推荐系统通过挖掘用户过往的购物行为模式,推送用户可能感兴趣的内容,从而为解决消费者信息过载问题以及商家精准地发现潜在用户提供了
电力行业是我国经济发展的支柱行业,近年来,伴随着中国经济的飞速发展,我国对电力的需求量也逐年提升。为满足我国电力的需求量,现阶段主要采取“西电东送”、“北电南送”的
程度成就动词是状态变化动词的一种,它和一些成就类动词一样,表示状态变化,但却可以带表示持续时间的副词。但它们并非成就动词,而通常是完成动词和活动动词。由于其体特征的特殊性,本研究将从该视角对英汉程度成就动词进行对比研究。Comrie(1976)在前人研究成果的基础上,高度概括出了三对动词情景的内在体性:“瞬间和持续”,“有界限和无界限”,“静态和动态”。程度成就动词在词汇层面存在有界与无界之分,它