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包括煤在内的各种化石燃料在燃烧过程中会产生大量的污染物,如粉尘、SO2、NOx、CO等,这些污染物会对生态环境造成很大的危害。虽然人们对燃烧过程中污染物的生成与控制做了大量的研究工作,但是由于燃烧过程的复杂性,至今仍有大量的实际燃烧问题尚未得到解决,因此,加强燃烧过程的理论与实验研究始终具有十分重要的意义。
该文重点研究NOx的排放规律,首先对燃烧过程中NOx的生成机理以及低NOx燃烧技术进行了全面的综述,然后简要介绍了国内外在NOx生成特性以及低NOx燃烧技术方面所做的工作。
鉴于目前使用循环流化床(CFB)燃烧固体废弃物来减少各种污染气体的排放技术,已经成为国内外研究的一个热点,该文介绍了循环流化床这一新兴的燃烧技术,在与其他的锅炉燃烧技术进行了对比后,得出了一些循环流化床燃烧技术在燃烧固体废弃物以及降低大气污染物排放方面所特有的优势。
最后,在循环流化床中进行了聚乙烯分别和稻壳、木粉混合燃烧以降低NOx排放的实验研究,主要考察了炉内温度、过量空气系数、混合比例对燃料型NOx排放的影响,得到了以下一些有意义的结果。
在进行单组分物料的燃烧时,在α相同的情况下,NO的生成量基本是随着温度的升高而缓慢增加的;在温度相同的情况下,NO的生成量是随着α的增加而减少的;从流化速度的角度来看,随着流化速度的增大,在温度相同的情况下,NO的生成量也有所增加。而相对于NO来说,NO2的排放量在NOx中所占的比例很小,并且,随着温度和α的降低而迅速降低直至为零。
当进行混合物料燃烧时,在α相同的情况下,其NOx(包括NO、NO2)的排放规律和这些物料单独燃烧时是一样的,但NO的生成量与单独燃烧相比有了不同程度的下降,并且NO2的生成量取决于物料混合的比例,虽然也有一定程度的减少,但幅度不是很明显。主要取决于混合物中N含量的多少。
在α不同的情况下,塑料粉与稻壳混合燃烧,其NO的排放基本上是按照生物质在燃烧时的掺混比例由大到小排列的。而塑料粉与木粉混合燃烧时排放规律恰好相反,随着木粉在混合物中所占比例的增加,NO的排放量反而减少。各种物料中N元素含量的不同以及转化率的不同是造成这些现象的主要原因。
该文最后提出了如加强物料细度、炉内停留时间等其他因素的影响研究,对炉内的燃烧过程进行数值模拟等进一步工作的建议。