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 能源概況及現存環(huán)境污染問題
1.1.2 目前SO2主要控制技術手段
1.1.3 高溫爐內噴鈣脫硫機理研究現狀
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技術的提出及研究意義
1.2.1 O2／CO2技術的提出背景
1.2.2 O2／CO2技術研究意義
1.2.3 O2／CO2煤粉混燃技術研究狀況
1.2.4 技術經濟可行性分析
1.3 本書主要研究內容
參考文獻
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狀及分析
2.1 引言
2.2 煤焦的物理和化學結構
2.2.1 煤焦的物理結構
2.2.2 煤焦的化學結構
2.2.3 煤的巖相學結構
2.3 煤焦燃燒與氣化的物理化學過程
2.3.1 反應表面積的劃分
2.3.2 反應過程的劃分
2.3.3 反應控制區(qū)域的劃分
2.4 煤焦燃燒與氣化的化學反應機理
2.4.1 表面非均相化學反應機理
2.4.2 顆粒周圍的均相化學反應
2.5 煤焦的反應性與反應速率的表示方法
2.5.1 煤焦反應性的表示
2.5.2 反應速率的表示
2.6 煤焦反應速率的模擬
2.6.1 總體反應速率的模擬
2.6.2 內在反應速率及孔結構的模擬
2.7 影響煤焦燃燒與氣化過程的其他因素
2.8 煤焦反應動力學的研究方法
2.8.1 管式沉降爐
2.8.2 熱重分析技術
2.9 典型煤焦的燃燒與氣化的動力學參數
2.10 小結
參考文獻
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 單顆粒碳反應的理論模型
3.2.1 問題的物理描述
3.2.2 問題的數學描述
3.2.3 模型的分析求解
3.2.4 計算中參數的選擇
3.3 模擬結果與分析
3.3.1 氣相反應參數對碳粒反應速率的影響
3.3.2 環(huán)境溫度和O2／CO2體積比對碳粒反應速率的影響
3.3.3 顆粒粒徑的影響
3.4 小結
參考文獻
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
4.3.3 反應動力學參數的計算
4.4 小結
參考文獻
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 燃燒器及送風系統
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
參考文獻
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
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
參考文獻
第7章 O2／CO2煤粉燃燒鈣基脫硫特性研究
7.1 引言
7.2 傳統脫硫反應存在的問題
7.3 O2／CO2氣氛下鈣基脫硫規(guī)律實驗研究
7.3.1 熱重硫化反應實驗研究
7.3.2 沉降爐O2／CO2煤粉燃燒鈣基脫硫實驗分析
7.3.3 孔隙結構、SEM及XRD測試分析
7.4 小結參考文獻
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分析
8.2.1 硫酸鈣高溫分解熱力學特性
8.2.2 直接硫化反應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 實驗結果分析
8.3.2 動力學參數確定
8.4 不同硫化過程對CaSO4產物層發(fā)展的影響
8.5 小結
參考文獻
第9章 金屬鹽對爐內鈣基直接硫化反應的影響
9.1 引言
9.2 實驗設備及方法
9.2.1 實驗儀器及條件
9.2.2 實驗步驟
9.2.3 實驗結果與討論
9.3 小結
參考文獻
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 分析結果
10.4.3 燃料氮與循環(huán)氮的相互作用
10.5 小結
參考文獻
第11章 O2／CO2煤粉燃燒的數值模擬
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)采用的模型及數值計算方法
11.3.1 網格的劃分
11.3.2 模型的選擇及邊界條件
11.3.3 模擬結果及分析
11.4 小結
參考文獻
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 小結參考文獻