【正文】 嘴液幕分布的基本規(guī)律和阻力特性；（4）掌握了塔內(nèi)氣液兩相流動、傳熱規(guī)律；（5）初步提出了漿池中氣液固傳熱傳質(zhì)的基本關(guān)系式；（6）得到波形板除霧器分離特性的重要科學(xué)數(shù)據(jù)。聯(lián)系人：余海葒 電話：13338696439液幕床濕法煙氣脫硫技術(shù)成果簡介：該項目主要的目的是研發(fā)我國自主知識產(chǎn)權(quán)的濕法煙氣脫硫技術(shù)，由西安交大首次提出了“液幕式石灰石石膏法煙氣脫硫技術(shù)”，其主要思路是將含有SO2的煙氣通過順流或逆流的方法穿過用一定壓力噴起的石灰石漿液液幕，在此過程中SO2被溶解于石灰石漿液中經(jīng)化學(xué)反應(yīng)生成Ca(HSO3)2及CaSO3，含有Ca(HSO3)2及CaSO3的石灰漿液返回到漿液池與送入池中的O2進行化學(xué)反應(yīng)生成CaSO4。我國焦爐煤氣、高爐煤氣、通風(fēng)瓦斯等低品位能源排放量大（僅山西省每年排放的焦爐煤氣即達200億m3以上）、回收利用少、大量排空，不僅造成了稀缺資源的極大浪費，同時對環(huán)境也造成極大的污染（甲烷的溫室效應(yīng)是二氧化碳的20多倍?。?。而目前美國一些研究機構(gòu)已經(jīng)證明了煤、萘等固體燃料進行化學(xué)鏈燃燒的可行性，擴大了此技術(shù)的應(yīng)用范圍。因此，化學(xué)鏈燃燒技術(shù)是解決能源與環(huán)境問題的創(chuàng)新性突破口。其技術(shù)原理示意圖如圖所示：化學(xué)鏈燃燒方式與傳統(tǒng)的火焰燃燒方式相比具有以下優(yōu)點：（1）火力發(fā)電技術(shù)，能源利用效率還可提高3～5%；（2）為無焰燃燒技術(shù)，燃燒過程中無可見光損失；（3）燃燒過程中和空氣不直接接觸，從根本上杜絕了燃料型、熱力型NOx的產(chǎn)生；（4）燃燒產(chǎn)物為CO2和水蒸氣，CO2沒有被N2稀釋，可以通過冷凝水蒸氣的方法回收利用，不需要額外能量和常規(guī)的分離裝置。先進燃燒理論之——工業(yè)廢氣的化學(xué)鏈燃燒技術(shù)（CLC）研究化學(xué)鏈燃燒（CLC）在20世紀80年代就被提出來作為常規(guī)燃燒的替代技術(shù)。前景展望：煤的SCWO作為一種替代燃燒技術(shù)，將能量的高效轉(zhuǎn)化利用與除塵、脫硫脫硝、二氧化碳的分離控制集成一體，具有常規(guī)火焰燃燒技術(shù)無法比擬的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。在歸納反應(yīng)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上得到了煤炭消失動力學(xué)，并深入到煤的微觀結(jié)構(gòu)探討其反應(yīng)機理和反應(yīng)路徑；(2) 研究了煤炭中污染源元素硫、氮在燃燒過程中的遷移規(guī)律：賦存于煤炭固體中的有機硫在反應(yīng)中逐步向液相遷移，轉(zhuǎn)化途徑為：S2→S2O32→SO32→SO42，不同價態(tài)的硫元素最終溶于反應(yīng)液中形成酸根離子；煤炭中氮元素的燃燒產(chǎn)物以液相產(chǎn)物氮(酸根離子)、氣相產(chǎn)物氮(氮氣)兩種形態(tài)存在，未完全燃燒氮滯留在固態(tài)殘渣中。西安交大在超臨界水熱燃燒技術(shù)研究方向已取得如下進展：(1) 在自建的連續(xù)式反應(yīng)系統(tǒng)上開展了煤炭超臨界水熱燃燒的實驗研究，研究表明：在反應(yīng)時間為120s左右時，煤炭固體的減失率達到90%以上，煤炭中的大部分有機物被氧化分解。在燃燒過程中，煤中的灰渣等將在水中沉積，不會隨“煙氣”進入到大氣中；（3）水熱燃燒的最終氣相產(chǎn)物為CO2和N2（用空氣作氧化劑），通過分離后可以收集CO2，不僅有效控制了CO2的排放，還可以通過出售CO2副產(chǎn)品取得一定的經(jīng)濟效益；反應(yīng)產(chǎn)生的大量熱能可用于發(fā)電。超臨界水熱燃燒技術(shù)是解決這諸多問題的有效手段，煤的超臨界水熱燃燒技術(shù)是利用水在超臨界狀態(tài)下所具有的特殊性質(zhì)，以超臨界水為介質(zhì)進行煤粉燃燒。合作方式：聯(lián)系人：余海葒 電話：13338696439擬先進燃燒理論研究成果簡介：先進燃燒理論之——煤的超臨界水熱燃燒長期以來，燃煤是主要的能源消費方式，但是傳統(tǒng)的火焰燃燒存在著以下不足：燃燒過程存在不可逆的化學(xué)火用損失，造成能量品位損失增大，最終導(dǎo)致能量轉(zhuǎn)化率降低；伴隨燃煤過程排放的SOx 、NOx和煙塵等是我國大氣污染的主要來源，這與能源環(huán)境相容協(xié)調(diào)發(fā)展的指導(dǎo)思想相悖離。目前，西安交大已經(jīng)開發(fā)出了4個系列的型煤和生物質(zhì)型煤配方（已申請國家發(fā)明專利），并開發(fā)出了10t/h以下的系列型煤鍋爐。而且，不再需要另設(shè)除塵、脫硫裝置，大大減少了鍋爐的制造成本和報價，具有良好的經(jīng)濟效益。從燃燒效果看，型煤相對散煤的優(yōu)勢更為明顯：（1）雖然型煤看起來與空氣接觸面積比散煤小，但實際上它的孔隙率比散煤均勻的多，一般為20%～30%，無論是園柱狀的或是球狀的型煤，其表面都比較規(guī)整、光滑，燃燒時火苗從園柱體或球體孔隙中竄出，火焰比燃燒散煤均勻穩(wěn)定；（2）可使空氣過量系數(shù)明顯降低，爐渣含炭量也可減少，從而減少了排煙和機械不完全燃燒損失，因此可以提高鍋爐效率5%～13%左右；（3）減少了漏煤量，相對燃燒散煤可有10%～20%左右節(jié)煤率；（4）反應(yīng)活性比散煤高；（5）使燃料燃燒更充分，苯并芘（致癌物）排放量大大減少；（6）煙塵排放量大幅減少；（7）固硫劑使SO2排放濃度顯著降低。因此，型煤產(chǎn)業(yè)在我國應(yīng)該說有著廣闊的市場前景。隨著煤礦生產(chǎn)機械化水平提高，炭塊率也相應(yīng)降低，煤炭市場就形成了炭塊供不應(yīng)求，粉煤堆積如山的狀況，大量價格低廉的粉煤為型煤生產(chǎn)提供了充足的原料。雖然一些發(fā)達地區(qū)已經(jīng)開始將天然氣、重油等作為工業(yè)鍋爐燃料，但是我們必須看到，要在全國范圍內(nèi)尤其是一些經(jīng)濟欠發(fā)達地區(qū)禁燒散煤而推行液化氣、天然氣等清潔燃料是有很大難度的。但是，大量燃煤帶來嚴重的環(huán)境污染問題。為了減少爐墻的散熱損失，提高鍋爐的效率，本發(fā)明采用了三層爐墻結(jié)構(gòu)，不僅具有優(yōu)良的保溫性能，而且整個爐墻輕便適用，方便運輸和安裝，非常適用于油田的熱采驅(qū)油，可進一步提高采油率，增加油田的經(jīng)濟效益。其中，輻射受熱面總體呈圓筒形，與長方形爐膛相比，其對稱性提高，具有以下優(yōu)點：（1）可以保證爐膛水冷壁受熱均勻，防止熱偏差出現(xiàn)；（2）可以防止煙氣死區(qū)的出現(xiàn)，使得輻射受熱區(qū)內(nèi)煙氣的流動更為順暢，減少煙風(fēng)阻力；（3）圓筒形爐膛的結(jié)構(gòu)強度、穩(wěn)定性更好，更適應(yīng)于頻繁移動。在超臨界壓力注汽鍋爐的受熱面布置上采用了輻射受熱面和對流受熱面兩級布置，工質(zhì)與煙氣流動方向總體是逆向流動。開發(fā)出了可靠運行的超臨界壓力注汽鍋爐方案及系統(tǒng)，并著重解決了受熱管內(nèi)的工質(zhì)流量脈動問題、工質(zhì)傳熱惡化問題、管內(nèi)積鹽問題、水質(zhì)和水處理系統(tǒng)等問題。為了進一步提高油田采油率，有必要研制開發(fā)超臨界壓力注汽鍋爐。由于所需出口蒸汽壓力變化范圍較大（從6MPa到20MPa），所需出口蒸汽干度變化也較大（從50%到100%），且需要撬裝和便于運輸，因而只有采用結(jié)構(gòu)簡單的直流鍋爐才能滿足這些要求。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明從延長固體顆粒爐內(nèi)停留時間和強化燃燒兩方面出發(fā)，在外循環(huán)的基礎(chǔ)上附設(shè)內(nèi)循環(huán)以形成物料的高溫復(fù)合循環(huán)。為此，特別針對城市生活垃圾焚燒過程中二噁英的產(chǎn)生以及為達到高效燃燒的目的，對循環(huán)流化床垃圾焚燒爐進行了創(chuàng)新設(shè)計。垃圾焚燒處置具有顯著的特點，即減容減量效果明顯，一般減容80％~90％；無能徹底地消除細菌、病毒、氨氣、有機質(zhì)廢氣，并能使有害氣體和煙塵通過凈化處理達到環(huán)保要求；適應(yīng)能力較強，只要垃圾的熱值達到3344kJ/kg以上就具有利用價值；節(jié)約場地，運行費用低。而且垃圾長期大量堆積，給環(huán)境帶來了極大的危害。據(jù)專家統(tǒng)計全國現(xiàn)有668個市，三分之二都在垃圾環(huán)帶的包圍中。其特點如下：（1）可以提供高達550℃的潔凈熱風(fēng)；（2）結(jié)構(gòu)簡單、有效，鋼材耗量小，制造成本低；（3）采用了一系列強化換熱措施，排煙溫度低，熱效率高；（4）由于爐內(nèi)處于相對較低的燃燒溫度，因此氮氧化物排放減少，具有一定的環(huán)保優(yōu)勢。本發(fā)明的獨特之處還在于：（1）爐膛水冷壁采用直流鍋爐形式，盤繞一次上升管，在爐膛內(nèi)增加了受熱面，可以使整體結(jié)構(gòu)更加緊湊，同時可以防止高溫?zé)煔庵苯記_刷爐墻，降低了爐墻溫度，從而可以延長爐墻壽命并且減少高溫耐熱鋼的使用；在二次風(fēng)附近引入從尾部抽出的煙氣，進行煙氣再循環(huán)，實現(xiàn)低溫燃燒，并達到調(diào)整爐膛出口煙溫、強化煙氣側(cè)傳熱和實現(xiàn)快速負荷調(diào)節(jié)等要求，降低鍋爐運行費用；（2）在空氣預(yù)熱器部分采用加入擾流子(扭片)的辦法，達到強化傳熱的目的；（3）采用間壁式加熱裝置，可以保證熱風(fēng)的清潔度；（4）此外，經(jīng)過對系統(tǒng)各部分進行詳盡的計算和優(yōu)化布置，針對不同裝置溫度的不同來選擇鋼材，盡可能減少昂貴的耐熱鋼的使用，可以在保證裝置強度的基礎(chǔ)上最大限度的減少成本。為了彌補現(xiàn)有水平往復(fù)爐、鏈條爐等熱風(fēng)爐燃燒效率低、污染嚴重的缺點，本發(fā)明采用循環(huán)流化床技術(shù)對熱風(fēng)爐進行設(shè)計。而循環(huán)流化床