O2/CO2煤粉燃燒污染物特性實驗和理論研究

前言
第一篇 緒論
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 能源概況及現(xiàn)存環(huán)境污染問題
1.1.2 目前SO2主要控制技術(shù)手段
1.1.3 高溫爐內(nèi)噴鈣脫硫機理研究現(xiàn)狀
1.1.4 燃煤NO2污染排放及控制手段
1.1.5 燃煤重金屬遷移特性研究
1.2 O2／CO2技術(shù)的提出及研究意義
1.2.1 O2／CO2技術(shù)的提出背景
1.2.2 O2／CO2技術(shù)研究意義
1.2.3 O2／CO2煤粉混燃技術(shù)研究狀況
1.2.4 技術(shù)經(jīng)濟可行性分析
1.3 本書主要研究內(nèi)容
參考文獻(xiàn)
第二篇 煤焦的燃燒和模擬
第2章 煤焦燃燒與氣化過程的研究現(xiàn)狀及分析
2.1 引言
2.2 煤焦的物理和化學(xué)結(jié)構(gòu)
2.2.1 煤焦的物理結(jié)構(gòu)
2.2.2 煤焦的化學(xué)結(jié)構(gòu)
2.2.3 煤的巖相學(xué)結(jié)構(gòu)
2.3 煤焦燃燒與氣化的物理化學(xué)過程
2.3.1 反應(yīng)表面積的劃分
2.3.2 反應(yīng)過程的劃分
2.3.3 反應(yīng)控制區(qū)域的劃分
2.4 煤焦燃燒與氣化的化學(xué)反應(yīng)機理
2.4.1 表面非均相化學(xué)反應(yīng)機理
2.4.2 顆粒周圍的均相化學(xué)反應(yīng)
2.5 煤焦的反應(yīng)性與反應(yīng)速率的表示方法
2.5.1 煤焦反應(yīng)性的表示
2.5.2 反應(yīng)速率的表示
2.6 煤焦反應(yīng)速率的模擬
2.6.1 總體反應(yīng)速率的模擬
2.6.2 內(nèi)在反應(yīng)速率及孔結(jié)構(gòu)的模擬
2.7 影響煤焦燃燒與氣化過程的其他因素
2.8 煤焦反應(yīng)動力學(xué)的研究方法
2.8.1 管式沉降爐
2.8.2 熱重分析技術(shù)
2.9 典型煤焦的燃燒與氣化的動力學(xué)參數(shù)
2.10 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第3章 無孔純碳顆粒在O2／CO2混合氣氛中燃燒的理論模擬
3.1 引言
3.2 單顆粒碳反應(yīng)的理論模型
3.2.1 問題的物理描述
3.2.2 問題的數(shù)學(xué)描述
3.2.3 模型的分析求解
3.2.4 計算中參數(shù)的選擇
3.3 模擬結(jié)果與分析
3.3.1 氣相反應(yīng)參數(shù)對碳粒反應(yīng)速率的影響
3.3.2 環(huán)境溫度和O2／CO2體積比對碳粒反應(yīng)速率的影響
3.3.3 顆粒粒徑的影響
3.4 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第4章 煤焦在高濃度CO2下燃燒與氣化的TGA實驗研究
4.1 實驗儀器及實驗工況
4.1.1 實驗樣品
4.1.2 實驗儀器及實驗方法
4.2 實驗結(jié)果
4.3 實驗的模擬計算
4.3.1 理論模型的比較
4.3.2 理論模型的改進(jìn)
4.3.3 反應(yīng)動力學(xué)參數(shù)的計算
4.4 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第5章 煤焦在高濃度CO2下燃燒與氣化的EFR實驗研究
5.1 實驗系統(tǒng)介紹
5.1.1 攜帶爐爐體部分
5.1.2 微量給粉裝置
5.1.3 燃燒器及送風(fēng)系統(tǒng)
5.1.4 取樣和氣氛分析
5.1.5 電源柜與溫控裝置
5.2 實驗工況及實驗過程
5.2.1 實驗工況
5.2.2 實驗過程
5.3 實驗結(jié)果
5.4 攜帶爐中氣相和顆粒速度、溫度的分析計算
5.4.1 顆粒的運動歷程
5.4.2 顆粒的溫度歷程
5.5 實驗的模擬計算
5.6 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第6章 02／CO2煤粉燃燒特性研究及固硫特性的初步討論
6.1 引言
6.2 熱重分析O2／CO2空氣煤粉燃燒特性比較
6.2.1 熱重分析概念
6.2.2 實驗分析指標(biāo)
6.2.3 煤粉O2／CO2-空氣氣氛下燃燒特性實驗比較
6.3 O2／CO2氣氛與空氣氣氛燃煤鈣基固硫特性比較
6.4 煤粉燃燒灰分分析
6.5 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第7章 O2／CO2煤粉燃燒鈣基脫硫特性研究
7.1 引言
7.2 傳統(tǒng)脫硫反應(yīng)存在的問題
7.3 O2／CO2氣氛下鈣基脫硫規(guī)律實驗研究
7.3.1 熱重硫化反應(yīng)實驗研究
7.3.2 沉降爐O2／CO2煤粉燃燒鈣基脫硫?qū)嶒灧治?br />7.3.3 孔隙結(jié)構(gòu)、SEM及XRD測試分析
7.4 小結(jié)參考文獻(xiàn)
第8章 O2／C02氣氛下硫酸鈣分解特性研究
8.1 引言
8.2 硫酸鈣高溫條件熱力學(xué)分析
8.2.1 硫酸鈣高溫分解熱力學(xué)特性
8.2.2 直接硫化反應(yīng)對硫酸鈣高溫分解特性影響
8.3 硫酸鈣分解實驗研究
8.3.1 實驗結(jié)果分析
8.3.2 動力學(xué)參數(shù)確定
8.4 不同硫化過程對CaSO4產(chǎn)物層發(fā)展的影響
8.5 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第9章 金屬鹽對爐內(nèi)鈣基直接硫化反應(yīng)的影響
9.1 引言
9.2 實驗設(shè)備及方法
9.2.1 實驗儀器及條件
9.2.2 實驗步驟
9.2.3 實驗結(jié)果與討論
9.3 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第10章 O2／CO2煤粉燃燒NOx生成特性實驗研究
10.1 引言
10.2 NOx生成特性實驗概述
10.3 沉降爐煤粉燃燒NOx釋放實驗研究
10.3.1 實驗條件
10.3.2 實驗結(jié)果及分析
10.4 甲烷氣體模擬煙氣分析NO生成實驗
10.4.1 實驗條件
10.4.2 分析結(jié)果
10.4.3 燃料氮與循環(huán)氮的相互作用
10.5 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第11章 O2／CO2煤粉燃燒的數(shù)值模擬
11.1 引言
11.2 煤粉燃燒氣一固兩相流動概述
11.2.1 各種模型的選擇
11.3 本節(jié)采用的模型及數(shù)值計算方法
11.3.1 網(wǎng)格的劃分
11.3.2 模型的選擇及邊界條件
11.3.3 模擬結(jié)果及分析
11.4 小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第三篇 O2／CO2氣氛重金屬汞生成特性研究
第12章 O2／CO2燃煤氣氛重金屬汞形態(tài)分布
12.1 引言
12.2 實驗裝置和方法
12.3 實驗結(jié)果與分析
12.3.1 O2／CO2和空氣氣氛下煙氣中汞形態(tài)隨溫度分布的差異
12.3.2 O2／CO2氣氛下不同煤種煙氣中汞形態(tài)分布的差異
12.3.3 O2／CO2氣氛對灰中汞含量的影響
12.4 小結(jié)參考文獻(xiàn)