国家重点研发计划成果：“洁净燃烧与工业炉窑节能减排技术”专刊

来源：《洁净煤技术》2020年第5期

工业炉窑高能效低排放关键技术，是国家“十三五”重点研发计划应用示范类项目。项目研究人员对工业炉窑原料物流、燃烧能流与余热利用精准匹配的节能方法及管控技术进行了深入研发，提出流程工业整体节能减排的控制策略，建立工业炉窑能量流优化重组的节能管控平台；研发了间歇性煤气全干法显热高效稳定利用技术；探究了工业炉窑原料和工况波动条件下的多种污染物高排放、高能耗问题，提出分级燃烧与SNCR相结合、催化燃烧等方法降低NOx、SOx以及CO排放；探索兼顾烟气温降、颗粒物高效脱除系统的优化途径。这些研究成果有利于进一步完善燃烧学、传热学、流体力学、工程热化学等学科理论体系，对于工业炉窑节能减排技术的研发及工程应用具有重要意义。本专刊就是这方面相关研究工作的一个阶段性成果展示。

行业视野: 煤化工
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专家; 26篇
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2种离子液体对水泥窑窑尾烟气CO2吸收特性试验研究

作者(Author)：闫全英, 吕一帆, 潘利生, 魏小林, 李冰

摘要：随着全球气候变暖趋势不断持续，工业领域的碳减排迫在眉睫。水泥熟料生产工艺中，水泥窑产生大量富含CO2的烟气，浓度高达30%以上。因此，水泥窑窑尾烟气的碳捕集将对工业领域的碳减排具有重要作用。以2种离子液体[M4Gu]Ac(四甲基胍醋酸盐)、[TMG][Lac](四甲基胍乳酸盐)为研究对象，分别考察了其在30、50、70 ℃下对纯CO2和水泥窑窑尾模拟烟气中CO2的吸收特性。结果表明，离子液体对纯CO2和水泥窑窑尾模拟烟气中CO2的最大吸收量皆随温度的升高而大幅降低，70 ℃时2种离子液体对纯CO2的最大吸收量小于其在30 ℃时最大吸收量的50%;[M4Gu]Ac、[TMG][Lac]对水泥窑窑尾模拟烟气中CO2的吸收效果明显劣于对纯CO2的吸收效果，最大吸收量仅为相同工况下2种离子液体对纯CO2最大吸收量的22.3%和20.9%。70 ℃下对离子液体进行5次吸收和再生循环试验结果表明，2种离子液体的吸收性能基本稳定，再生次数对其CO2吸收能力影响不大。

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煤粉工业锅炉预燃式低氮燃烧器试验研究与开发

作者(Author)：许鑫玮, 谭厚章, 王学斌, 杨富鑫, 刘兴, 郑海国

摘要：日趋严苛的燃煤氮氧化物(NOx)排放标准对煤粉工业锅炉性能提出了较高的要求，我国现有的煤粉工业锅炉燃烧器难以通过运行优化直接达到排放标准。开发了一种用于煤粉工业锅炉的新型预燃式低氮旋流燃烧器，并在25 t/h煤粉工业锅炉上进行试验，研究了一次风率、二次风配比、旋流叶片角度、再循环风(FGR)及燃尽风(OFA)对NOx排放和燃烧效率的影响。结果表明：当一次风率从7.8%增加到8.5%，NOx排放升高;随着内外二次风比从0.67增大到1.32，NOx排放升高;随着旋流叶片角度从30°增大至60°，NOx排放先降低后升高;随着FGR风率从零增加至13.3%，NOx排放逐渐降低并趋于稳定;OFA风量对NOx排放影响不显著，随OFA风量增大，NOx排放总体呈先降低后升高趋势。煤粉工业锅炉试验过程中煤粉气流着火稳定，飞灰含碳量稳定在25%以下;最佳工况的NOx排放值为171~178 mg/m3(9%O2)，飞灰含碳14.9%，锅炉热效率91.7%。

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