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煤炭在我国一次能源构成中占据着重要地位,目前由于燃煤发电具有很大的经济性,是我国电力生产的主导方式,同时也是污染物SOx和NOx的主要排放源。煤炭燃烧造成的环境污染,已成为国际上十分关注的问题。近几十年来,高效、低污染清洁燃烧技术——循环流化床(CFB)燃烧技术,在国内外得到了迅速发展和商业推广。通过调整循环流化床燃烧过程中的燃烧工况,实现清洁燃烧以减少污染物的排放,是治理锅炉燃烧污染大气的最廉价有效的方法,也是适应目前环保的要求。由于燃烧工况的差异影响着SOx和NOx的生成与排放,因此,煤燃烧SOx和NOx生成的基础研究仍然是指导锅炉高效、低污染的设计和实际运行操作的重要手段。 为了研究煤在CFB燃烧过程中NOx和SOx(本文主要探讨NO和SO2的析出情况)的析出情况,我们自行设计了两套煤燃烧研究装置,一套是管式炉实验系统,一套是CFB煤燃烧实验台。主选实验煤种为黄台贫煤。 首先,为了研究燃煤在CFB中各种影响因素影响下的沿程污染物排放规律,根据实验室的实际情况,利用自行设计的一台CFB实验台进行了小型工业实验,变工况下研究煤在CFB燃烧过程中NO和SO2的生成与排放的一系列规律。实验台的实验中对SO2排放的研究主要集中在改变过量空气系数、Ca/S摩尔比和床温等因素展开的;对NOx排放的研究主要集中在煤的粒径的不同、过量空气系数的改变、煤种挥发分含量的不同、床温和Ca/S摩尔比的不同所带来的影响。 其次,我们选择了黄台贫煤和莱城烟煤等几种煤作为实验用煤,在管式炉上对燃煤进行了NO和SO2的析出特性的实验研究。分析了不同因素对NO和SO2析出特性的影响,为污染物的排放控制、优化燃烧、CFB实际燃烧运行提供一定的理论参考。管式炉上主要考察了温度和煤种的不同对SO2生成产生的影响;对NO的进一步考察主要围绕温度和Ca/S摩尔比的不同展开的。 最后,根据前人的研究和自己的实验建立了全硫的硫析出动力学模型,依据CFB的实际考察范围,主要探讨了低温硫的硫析出动力学模型,以及低温硫的反应活化能与频率因子、反应速率常数的确定。