混煤燃燒氮氧化物排放特性試驗(yàn)研究.pdf

1、我國(guó)是目前世界上最大的煤炭生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)，也是唯一的以煤炭為主要能源的大國(guó)，這種以煤為主的能源結(jié)構(gòu)在今后相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)不會(huì)改變。我國(guó)大部分煤炭是直接用于燃燒的，其燃燒產(chǎn)生的大氣污染物是破壞生態(tài)環(huán)境的主要污染源之一，其中氮氧化物(NOx)排放控制更是近20年來國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)問題。這些污染物嚴(yán)重威脅著人類健康和居住環(huán)境，引起了世界各國(guó)的廣泛關(guān)注。環(huán)境和能源問題已嚴(yán)重制約著人類發(fā)展，如何提高燃煤電站效率的同時(shí)能減少污染物的排放是世界各國(guó)亟需

2、解決的問題之一。近年來，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)煤粉燃燒過程中的大氣污染物形成及排放控制等方面進(jìn)行了一系列的理論和試驗(yàn)研究，取得了一定的成果，但對(duì)于混煤燃燒過程中氮氧化物排放特性的研究非常少。 由于我國(guó)煤炭運(yùn)輸能力不足以及國(guó)家有關(guān)對(duì)鍋爐等燃燒設(shè)備盡量燃用劣質(zhì)煤的政策等原因，造成用煤企業(yè)不可能燃用單一煤種，而不得不燃用兩種或兩種以上組分的混煤。合理使用混煤可以節(jié)約煤炭資源，提高鍋爐效率和經(jīng)濟(jì)收益；若混煤配制不合理，則會(huì)引起污染物排放增加等問題

3、。因此，探討混煤燃燒過程中氮氧化物的析出規(guī)律，以控制污染物排放，實(shí)現(xiàn)煤粉的高效清潔燃燒，這是目前非常有意義的一項(xiàng)工作。 本文對(duì)混煤燃燒過程中氮氧化物排放特性進(jìn)行了研究。 首先，研究了煤粉燃燒過程中氮氧化物的排放特性；探討了揮發(fā)分對(duì)氮氧化物峰值、峰值出現(xiàn)時(shí)刻、總釋放時(shí)間和排放量的影響規(guī)律，結(jié)果表明，揮發(fā)分含量和上述幾個(gè)參數(shù)總體上呈線性關(guān)系，隨揮發(fā)分含量增大，氮氧化物峰值相應(yīng)變大、峰值出現(xiàn)時(shí)刻提前、總釋放時(shí)間縮短、排放量也相

4、應(yīng)變?。谎芯苛说趸锱欧帕颗c峰值、峰值出現(xiàn)時(shí)刻及總釋放時(shí)間的關(guān)系，結(jié)果說明，從總體趨勢(shì)上來看，峰值越大，氮氧化物排放量越小、峰值出現(xiàn)時(shí)刻越滯后，氮氧化物排放量越大、總釋放時(shí)間越長(zhǎng)，氮氧化物排放量越大；利用灰色關(guān)聯(lián)理論，對(duì)煤粉燃燒過程中氮氧化物排放量的主要煤質(zhì)指標(biāo)進(jìn)行了排序，結(jié)果表明，碳含量、氮含量、氫含量(干燥無灰基)為主要的影響因素；基于灰色關(guān)聯(lián)分析建立了煤粉燃燒過程中氮氧化物排放量回歸預(yù)測(cè)模型，最終預(yù)測(cè)結(jié)果與試驗(yàn)測(cè)量值符合得較好，

5、故本文所建立的數(shù)學(xué)模型可以較準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)煤粉燃燒過程中氮氧化物的排放量。 其次，重點(diǎn)研究了混煤燃燒氮氧化物排放特性，考查了組分煤種、摻混比例、溫度以及氧濃度對(duì)混煤燃燒時(shí)氮氧化物排放特性的影響；結(jié)果表明，混煤燃燒氮氧化物生成過程異常復(fù)雜，存在著各種因素相互作用和相互影響，組分煤種的燃燒過程是既相互獨(dú)立又相互影響；混煤燃燒氮氧化物析出是平行交錯(cuò)的過程，存在著煤種的相互反應(yīng)和相互制約。摻混比例、溫度及氧濃度都是混煤燃燒氮氧化物排放特性的

6、重要影響因素，它們對(duì)混煤燃燒氮氧化物排放特性的影響因組分煤種的不同而有所區(qū)別。 最后，利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建立了二元混煤燃燒過程中氮氧化物排放的數(shù)學(xué)模型，該模型中以組分煤種特性參數(shù)、摻混比例、溫度及氧濃度等11個(gè)因素為輸入因子，氮氧化物排放量為輸出因子，結(jié)果表明，仿真值和測(cè)量值基本一致，該模型可以用來預(yù)測(cè)混煤燃燒過程中氮氧化物的排放量。 本文對(duì)混煤燃燒過程中氮氧化物排放特性進(jìn)行了較為詳盡的研究，以期在該研究領(lǐng)域中充實(shí)和積累有