滇池污泥与劣质褐煤混烧的热重试验研究

利用热重分析法对滇池污泥、劣质褐煤及其按不同比例混合的混合燃料进行了燃烧试验.结果表明,随着污泥掺入比例的增加,褐煤与污泥混合燃料着火温度逐渐降低,但可燃性指数和综合燃烧特性指数降低;污泥的活化能小于褐煤的活化能,并且随着污泥比例的增加,混合燃料的活化能逐渐降低.从混合燃料燃烧的整个过程看,其着火和燃尽特性在某些方面优于褐煤和污泥单独燃烧.     

城市污泥与阳泉煤掺烧及污染物释放特性

利用热重—质谱联用仪研究了阳泉地区煤掺混城市污泥的燃烧及污染物排放特征,并探讨了燃烧过程中动力学特性。实验结果表明,污泥着火温度、燃尽温度均低于阳泉煤,但燃烧温度跨度广,反应速率慢;污泥的掺烧量影响燃烧特性,随着污泥掺烧量增加,混合样品的着火点降低,但综合燃烧特性指数也有所下降;当城市污泥掺混比例不大于20%时,燃烧过程SO_2和NO_x的释放特性与阳泉煤单独燃烧时相似,但掺烧污泥后NO_2的释放强度要低于阳泉煤单独燃烧的释放强度。采用积分法(Coats-Redfern)获得了燃烧反应的机理方程及活化能,发现燃烧反应级数随着污泥掺混比的增加反应活化能降低。     

污泥-烟煤混合燃料燃烧特性与动力学研究

将污泥与煤以一定的比例掺混燃烧,有望提高混合燃料的燃烧特性,从而促进污泥的无害化处理和资源化利用。本文通过热重实验,研究了3种含水量较高的湿污泥与淮南煤直接掺烧时的燃烧特性,并通过2种典型的多重扫描速率方法计算了直接掺烧时的动力学参数。污泥在混合样品中的比例分别为10%、30%和50%（以质量计）。结果表明:污泥与煤掺烧时的失重主要发生在200 ℃之前和400~1 000 ℃之间;污泥比例越高,掺混样品在400~1 000 ℃之间的失重峰越窄;当污泥比例为10%时,掺混样品的失重行为与煤相似;煤单独燃烧以及煤与污泥等比例掺烧时的表观活化能均随着转化率的增加而减小,在相同的转化率下,后者的数值总是大于前者。     

Coats-Redfern模型和DAEM在污泥与煤掺烧过程中的动力学适应性分析

通过热重红外联用研究煤与污泥不同掺混比例样品的燃烧特性以及气体排放特性,分别利用Coats-Redfern模型和分布式活化能模型(distributed activation energy model,DAEM)对污泥与煤的掺烧过程进行动力学分析,研究2种模型的适用性。结果表明,与单一煤样相比,10%掺混比例样品的着火点降低了11℃,可燃性能改善,稳燃性能提高,综合燃烧特性指数提高。此外,10%掺混比例样品燃烧过程中NO和SO_2的吸收峰比单一煤样的吸收峰低,说明一定比例掺混煤和污泥可以降低污染物的排放浓度。另外DAEM的拟合相关性系数比Coats-Redfern模型更高,表明DAEM更加适用于污泥与煤混合燃烧过程动力学分析。     

基于热重分析法的烟煤掺烧褐煤特性研究

针对电厂掺烧褐煤缺乏相关理论指导的技术需求,采用热重分析方法系统考察了包煤、准煤和褐煤的单独燃烧特性,并将两种烟煤分别以10%、30%、50%和70%的比例在相同条件下与褐煤混合燃烧,根据各燃料燃烧特征参数计算了单一煤种及其不同掺混比例的着火指数、燃尽指数和综合燃烧指数。结果表明,褐煤最易着火和燃尽;包煤着火特性较好,但在550~660℃范围内出现难燃峰致使燃尽特性变差;准煤的着火特性最差,燃尽特性略优于包煤;将包煤和准煤与褐煤掺混后燃烧特性有所改善,各燃烧特征温度降低,且综合燃烧指数随褐煤掺烧比例的增加而增加。建议在电厂实际应用时,褐煤的掺烧比例控制在30%-50%之间。     

O_2/CO_2气氛下煤/生物质混燃特性实验研究

采用热重分析仪分别研究了不同煤种(烟煤、贫煤、无烟煤)与生物质(稻壳)的混燃特性,分析了燃烧气氛(O_2/CO_2、O_2/N_2)、生物质掺混比例、氧体积分数对煤与生物质混燃的着火温度、燃尽温度和综合燃烧特性以及动力学特性的影响。结果表明:1)在O_2/CO_2与O_2/N_2气氛下,煤与生物质混燃的失重变化趋势相似;但在O_2/CO_2气氛下,煤与生物质混燃的失重速率和固定碳燃烧反应活化能均低于O_2/N_2气氛,综合燃烧特性较O_2/N_2气氛差;2)掺混生物质可以改善单煤的燃烧特性,相比于单煤,煤与生物质混燃的着火温度和燃尽温度降低,煤粉的燃烧特性有所改善;3)随着生物质掺混比例的增加,煤与生物质混燃特性进一步得到改善;4)氧体积分数提高,煤与生物质的混燃速率增大,其着火和燃尽温度降低,综合燃烧特性改善,但在煤的固定碳燃烧阶段,燃烧反应活化能和指前因子增大;5)在煤的固定碳最大燃烧速率对应温度附近,混合燃料反应活化能小于单煤燃烧反应活化能,随着生物质掺混比例的增加,混合燃料反应活化能进一步减小。     

混煤燃烧对飞灰吸附汞的影响

采用DMA80直接测汞仪对加热前后的样品进行汞含量分析,并利用沉降炉实验系统,对不同配比下由煤矸石、煤泥和煤粉掺混得到的混煤燃烧中飞灰对烟气中汞吸附的影响进行了实验研究。研究表明:随着给风量的增大,煤矸石和煤泥燃烧后飞灰对汞的吸附量和吸附比例都有所下降。在混煤燃烧中,煤矸石与煤粉掺烧后飞灰中的汞吸附量随煤粉比例的增大而降低。煤泥与煤粉掺烧中,随着煤粉掺混比例的增加,飞灰中的汞含量也随着增加。通过实验分析得出了混煤燃烧的飞灰中汞的吸附规律,为混煤燃烧减少汞排放的进一步推广应用提供了依据。     

劣质煤掺混城市生活污泥混烧特性的实验研究

采用热重分析法研究了污泥掺混比、煤粒径大小对劣质煤掺混城市生活污泥燃烧特性的影响,并对混烧动力学参数进行了计算分析。结果表明:当污泥掺混比较小时,混烧性能得到改善,各特征参数提高。煤粒径减小导致挥发分析出提前,最大失重速率增加且对应温度降低。污泥掺混比增加,活化能和频率因子均减小;煤粒径减小,活化能减小,频率因子增大。     

淮北矿区煤矸石与洗中煤混合燃烧特性分析

为了充分利用淮北矿区煤矸石和洗中煤资源,采用热重分析实验研究了煤矸石与洗中煤在不同配比下的混合燃烧特性,计算燃烧特性指数。结果发现混合煤样中随着洗中煤含量的增加,煤样的着火温度均有所下降,着火指数、燃尽指数和综合燃烧特性指数均有所提高。利用Coats—Redfern积分法对燃烧过程进行动力学分析,得到了燃烧反应的活化能和频率因子等参数。结果表明混合比对反应活化能有很大影响,燃烧反应级数为1.5级时可信度最高。     

燃煤锅炉掺烧气化灰渣试验研究

煤气化过程中产生的灰渣具有一定热值,燃煤发电企业对其进行合理利用不仅可以降低经营成本,同时避免了环境污染问题。为深化利用气化灰渣,本文选取气化灰渣和发电企业常用煤种,通过样品灰成分、灰熔融特性以及燃烧特性等分析,开展混烧特性及经济可行性研究。结果表明:气化灰渣经过干燥后,可以与发电企业常用煤种掺混使用;当气化灰渣掺混比例≤30%时,混合燃料软化温度高于机组设计软化温度,理论上可以满足机组安全运行要求;随着气化灰渣掺混比例的增加,混合燃料的着火温度、最大燃烧速率对应温度、燃尽温度均降低,有助于提高混合燃料在锅炉内的燃烧效率,但此时反应激烈程度和最大燃烧速率降低。     

混煤燃烧过程中的交互作用与动力学特性研究

采用热重分析法对混煤燃烧过程中的交互作用、燃烧性能及动力学特性进行了实验研究。实验结果表明,燃烧性能差异较大的煤种掺烧时,在混煤燃烧DTG曲线的易燃峰与难燃峰之间会发生明显的交互作用;燃烧性能接近的煤种掺烧时,不会发生明显的交互作用。研究了配比和氧浓度对混煤燃烧特性的影响,发现随着混煤中易燃煤掺入比例的提高,混煤的燃烧特性得到改善;但难燃煤的掺混比例大于50%时,混煤的燃烬性能将大幅度下降。随着氧浓度的提高,混煤的燃烧特性得到明显改善;但随着混煤中易燃煤含量的减少,氧浓度对混煤燃烧特性的影响将逐渐减弱。实验证明,性能差异较大的煤种掺烧时,不能通过活化能的大小来判断混煤燃烧过程中的反应活性。     

准东煤掺混焦炭燃烧特性研究

目前,新疆准东地区煤化工产业发展较快但产业链并不完善,导致煤化工过程剩余的大量焦炭不能得到有效的综合利用。本文采用热重分析研究了粒径对准东煤、焦炭的燃烧特性及焦炭掺入准东煤后混合煤样的燃烧特性影响。结果表明:混合煤样着火特性与准东煤基本一致,但其燃尽点随着掺混比例增加向后推移;混合煤样的着火温度比各粒径下的焦炭颗粒提前近100℃左右;当焦炭颗粒粒径大于150μm时,混合煤样的燃烧特性随着掺烧比例增加线性变差。建议焦炭颗粒与准东煤掺烧时,焦炭粒径应尽可能小,且在实际应用中应在下区燃烧器中掺配,以降低火焰中心的高度,增加焦炭的燃烧时间。     

生物质气与煤混燃锅炉燃烧性能模拟研究

为了分析生物质气与煤混合燃烧对锅炉燃烧过程以及运行性能的影响,基于Aspen Plus建立了生物质气化以及合成气与煤混合燃烧模型,对不同煤种与含水率为20%的松木气化合成气的混燃过程以及燃烧产物排放特性进行研究,得到了在不同生物质气掺烧比例下的锅炉最高燃烧温度、排烟体积、排烟温度、锅炉效率以及燃烧产物的变化规律。结果表明:在锅炉输入总热量不变的情况下,随着生物质气掺烧比例由0%增加到30%,混烧后的最高燃烧温度随着煤种质量的降低而降低,但排烟温度逐渐增大;烟气飞灰减少,机械未完全燃烧热损失减小,导致锅炉效率逐渐增加。     

煤粉锅炉协同处置工业污泥现场试验

通过热电厂煤粉锅炉小比例污泥掺烧现场试验,对掺烧污泥后炉膛温度、飞灰含碳量、锅炉效率等参数的变化,以及NOx,SO2及二恶英等主要污染物排放特性进行了研究。结果表明,随着污泥掺烧比例的增加,炉膛温度降低,飞灰含碳量增加,飞灰、炉渣中重金属增加,锅炉效率在小比例掺烧污泥时变化不大,主要污染物排放符合国家标准。该结果可为热电厂协同处置污泥提供了理论依据。     

氨煤混合燃烧NO生成特性的实验研究EI北大核心CSCD

氨作为一种富氢无碳含氮燃料,与煤粉混合燃烧在有效降低煤电CO_(2)排放的同时,增加了NO的生成途径。为实现氨煤低氮燃烧,该文在氨煤混燃理论燃烧放热量固定的条件下,利用高温管式炉进行氨煤混合燃烧实验探究掺氨比(0%~10%)、温度(1000~1500℃)对氨煤共燃NO生成特性的影响。结果表明,氨的掺混能够促进NO的生成与单位质量燃料NO释放量,降低燃料N向NO的转化率。随着掺氨比升高,NO的释放量逐渐增加,在同一掺氨比工况下,随着温度的升高,NO的单位质量燃料释放量先增加后降低。掺氨比为0~2%时,燃料N到NO的转化率随温度的升高逐渐降低;掺氨比为4%~10%时,燃料N到NO的转化率随温度的升高呈先增加后降低的规律;在1200℃时,各工况下转化率达到峰值。结果可为氨煤混合燃烧N转化机理提供理论支撑。     

兰炭与浒苔掺烧过程分析及动力学研究

为了探索兰炭在工业锅炉中的应用方式,降低工业锅炉的运行成本,本文采用ZTC-B型综合（同步）热分析仪对固体炭质产物兰炭与浒苔掺混燃烧过程进行了热重分析和动力学分析。结果表明:兰炭与浒苔单独燃烧及掺烧过程均可以划分为3个阶段,随着浒苔质量分数的增加,着火温度降低,燃尽温度降低,燃烧温度区间变窄,活化能升高;掺烧的第二阶段（200~650 ℃）存在明显的协同效应,相对值可达35%;动力学分析表明采用2个连续一级反应模型可以很好地描述其掺烧过程,活化能和指前因子存在动力学补偿效应。     

煤与生物质掺混燃烧特性实验

为缓解煤炭资源紧张,在煤中掺烧生物质是一种很好的解决方式。本文利用综合热分析仪,在不同条件下,对煤(兰炭、神府烟煤、大同无烟煤)和生物质(大豆秆、小麦秆)以及二者混合物的燃烧过程进行了实验研究。结果表明:在一定范围内,随着生物质添加比例增大,兰炭的燃烧特征温度降低,综合燃烧特性指数增大;当生物质添加比例为50%时,混合样品的着火温度基本接近生物质的着火温度;升温速率增大,兰炭与大豆秆的掺烧向高温区移动,综合燃烧特性指数和燃尽特性指数增大。该实验结果对降低煤的着火温度以及改善煤炭资源紧张提供了依据。     

流化床锅炉掺混煤矸石燃烧中的问题分析

煤矸石是一种劣质燃料,其与煤掺混燃烧具有实际意义。随着煤矸石与煤混合质量比的提高,混合燃料总灰量逐渐增加。在掺矸率过高时,因灰量增加和含硫高的影响,会带来锅炉燃烧、传热、脱硫等方面的问题,这些问题可以通过运行控制、设备改造和增加烟气脱硫装置给以解决。     

CFB炉内煤层气/煤矸石混合燃烧的数值模拟

煤矸石和含甲烷量较低的煤层气均属于低热值的燃料。而循环流化床最大的特点是环保,适合燃烧劣质煤,因此循环流化床为混烧这两种低热值燃料提供了可靠的平台。通过对某一炉膛内煤矸石和煤层气燃烧情况进行数值模拟,发现与炉内燃煤相比,炉内煤矸石和煤层气混合燃烧也可以得到较好的燃烧效果。煤矸石和煤层气的掺烧比和一二次风比例对炉内燃烧特性有重要影响,当掺烧比8:2,一二次风比例7:3时,炉膛燃烧效果最好。     

农业生物质稻草与烟煤混烧特性及动力学分析

采用TG-DTG-DSC联用技术对农业生物质稻草、烟煤及其混合燃料进行了热重实验,研究了其可燃特性、着火特性、燃尽特性及综合燃烧特性,分析了混合燃料的燃烧机理,并计算了燃烧动力学参数。结果表明:稻草与烟煤混烧的DTG曲线出现2个峰值,随着稻草在混合燃料中所占比例的增加,在DTG曲线2个峰值之间,DSC曲线逐渐出现向上的吸热峰;混合试样的着火温度大大低于烟煤的着火温度,混合燃料S6(稻草∶烟煤=4∶1)的着火温度及燃尽温度最低,其最大反应速度和平均反应速度均大于其他混合燃料的值;混合燃料的前期主要属于均相着火,后期属于多相着火;混合燃料在低温阶段反应级数约为1.5,高温阶段反应级数约为0.4;混合燃料低温阶段活化能及频率因子均大于高温阶段的活化能及频率因子,体现了活化能与频率因子变化的一致性;在烟煤中适当加入生物质稻草有利于促进烟煤的充分燃烧,提高其燃烧效率,从而降低纯烧煤所带来的环境污染。