城市污泥与煤矸石混燃实验研究

为了解在煤矸石中掺烧污泥的燃烧规律,利用热重分析法对污泥、煤矸石及两种试样的混合燃料进行了燃烧特性研究。结果表明,随着污泥掺混比例的增加,混合燃料的着火温度逐渐降低,燃烬温度、可燃性指数和综合燃烧特性指数先减少再增加,当掺混50%污泥时,达到最高点。利用Coats-Redfern积分法,选用恰当的反应机理函数,对燃料主要失重过程进行了动力学分析。结果表明,煤矸石的活化能高于污泥,混合燃料的活化能随着污泥掺混比例的增加而逐渐降低。其研究结果可为掺烧污泥的循环流化床锅炉的运行提供参考。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

富氧气氛下生物质/煤恒温混燃特性及同步NO释放规律的研究

利用恒温热重及NO监测装置,进行了富氧气氛下生物质/煤恒温混燃实验,研究了不同气氛、掺混比、煤种、温度及生物质种类下生物质/煤富氧燃烧特性及NO释放规律,为生物质/煤富氧燃烧的实际应用提供一定的参考。结果表明:气氛变化对挥发分析出燃烧段的影响很小。在21%O2浓度下,富氧气氛相比空气气氛,样品燃烬时刻略有延迟,NO释放量减小。随着O2浓度升高,样品的平均失重率增大,NO释放量增大。掺混玉米芯后,样品燃烬时刻明显提前,且随着玉米芯掺混比的增加,玉米芯对煤粉燃烧促进作用增强,NO释放量呈下降趋势。随着煤阶降低,玉米芯对煤的促燃作用减小,3种煤在掺混玉米芯后,NO释放量均有不同程度的降低。随温度升高,样品燃烬时刻缩短,NO释放量增大。掺烧3种生物质后,样品燃烬时刻均明显提前,NO释放量均有下降。     

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.     

掺烧污泥煤粉锅炉燃烧特性的数值模拟

采用单、双混合分数/PDF模型,对某台420 t/h四角切圆燃烧锅炉燃烧单煤和掺烧生活污泥进行了数值模拟,研究了炉内流动、燃烧和污染物排放特性。结果表明,在相同条件下燃烧单煤,锅炉70%负荷和100%负荷工况下的模拟数据与现场试验数据相符合;锅炉100%负荷下煤泥混烧时的NOx排放浓度低于燃烧单煤工况,随着污泥掺混比的增加煤粉燃尽率稍有下降,炉膛整体温度分布和烟气组分分布大致相同,对炉内流动、燃烧和污染物排放特性不会产生明显影响。     

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。     

富氧气氛下生物质/煤恒温混燃SO_2释放实验

利用自建的SO2测量系统,对富氧气氛下生物质/煤恒温混燃过程进行了SO2测量实验,深入研究了气氛、掺混比、温度、煤种及生物质种类等因素对SO2释放的影响规律。结果表明:生物质/煤混合样品在富氧气氛和空气气氛下的SO2瞬时生成曲线形成1个剧烈释放峰和1个平缓的释放峰;在21%氧体积分数下,富氧气氛下的SO2双峰和总释放量均小于空气气氛,随着氧体积分数的升高,SO2总释放量增大;随着玉米芯掺混比的增加,SO2总释放量均呈下降趋势;随着温度升高,SO2总释放量增大,温度从900℃增加到1 000℃时,SO2总释放量的增加幅度大于从800℃增加到900℃下的情况;阳泉无烟煤、塔山烟煤、印尼褐煤3种煤在掺混玉米芯后,SO2总释放量均有不同程度的降低;阳泉无烟煤掺混3种生物质后的SO2瞬时生成曲线2个释放峰值均有所降低,SO2总释放量均明显降低,但降低程度有所不同。     

污泥干化平台产品粒径分布及热重实验研究

污泥粒径对污泥与煤粉掺烧影响较大,为此选取某电厂污泥干化实验平台中不同参数下的出口污泥,采用MAZ3000激光粒度分析仪和NETZSCH STA 409PC综合热分析仪测定其粒径范围,并将不同粒径下污泥与煤掺烧进行热重实验。结果表明:污泥粒径影响因素较多,其中干燥时间对污泥粒径影响较大;污泥干化平台最佳干燥参数为45/25 Hz和5/45 Hz;20%污泥掺混煤粉燃烧时,样品燃烧特性受污泥与煤粉的共同影响,其TG/DTG曲线与污泥单独焚烧时表现一致,掺入污泥后能显著缩短反应时间,加快反应进程,综合燃烧性能得到加强。研究结果对火电厂掺烧污泥具有指导意义,为热电厂协同处置污泥提供了一定的理论及数据支持。     

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。     

燃煤循环流化床锅炉掺烧生活垃圾研究综述

综述近年来国内外燃煤循环流化床锅炉掺烧生活垃圾技术的研究进展。采取循环流化床锅炉掺烧生活垃圾时燃烧曲线与煤单独燃烧时相似,垃圾掺入后锅炉床温有所降低、锅炉热效率下降。对于垃圾而言,燃烧更加充分,大大减少二■英的生成,烟气中SO2和NOx的含量也低于煤单独燃烧时的污染物浓度排放。垃圾掺烧对燃煤灰渣特性影响很小,重金属的浸出毒性均低于危险废物浸出毒性鉴别标准中的限定值。实际掺烧过程中应控制好掺烧比例及烟气中污染物特别是二■英和酸性气体的排放。     

基于热重红外联用技术的不同煤种燃烧特性研究

采用热重红外(TG-DSC-FTIR)联用技术对锡盟褐煤、大同烟煤和阳泉无烟煤进行了煤粉燃烧特性试验,分析了煤化程度对燃烧特性、反应动力学特性以及气体产物释放过程的影响。结果表明:随着煤化程度的降低,煤粉的着火点和燃尽点降低,着火特性增强,燃尽时间缩短,TG-DTG-DSC曲线向低温区移动;随着煤化程度的降低,煤种的燃烧特性指数S、Sw、Rw和Cb增大,煤粉燃烧表观活化能降低,各项指标均表明锡盟褐煤的着火燃烧特性最好;随着煤化程度的降低,燃烧气体产物CO和CO2析出峰向低温区移动,析出峰的宽度变窄,燃烧气体产物释放时间缩短,CO与CO2的释放量之比下降,燃尽特性增强;煤中硫的赋存形态对SO2的析出特性具有重要的作用。     

印尼煤与国内煤掺烧试验研究

采用一维试验炉和着火试验炉,对2种印尼煤与大同煤、准格尔煤、神华煤、平朔煤、兖州煤进行掺烧试验研究,分析其掺烧特性。结果表明:2种印尼煤的着火温度较低,属于极易燃烧煤种,与国内煤掺烧时,可以降低国内煤活化能,从而改善国内煤着火温度;2种印尼煤燃尽率均较高,低热值印尼煤不宜与低挥发分煤种掺烧,高热值印尼煤掺烧时,燃尽率与掺烧比例存在最优值;2种印尼煤都有较强的结渣倾向,掺烧低结渣倾向煤种可以有效改善其结渣状况。     

300 MW燃煤锅炉污泥掺烧现场试验关键技术研究与工程应用

针对某电厂300 MW掺烧生活污泥的1号锅炉开展了锅炉燃烧特性理论研究、现场掺烧试验,评估了不同掺烧比例对锅炉燃烧特性、污染物排放的影响。结果表明:掺烧40%含水率的生活污泥,掺烧比例在10%以下时,理论燃烧温度降低了7 K,污泥掺烧对于煤的元素成分影响不大,对飞灰浓度影响不大,不会造成省煤器等受热面的磨损加剧,烟囱出口处NO_(x )、SO₂和粉尘排放浓度都能满足超低排放要求,脱硫石膏、脱硫废水、脱硫浆液、飞灰和炉渣中重金属排放浓度满足相关环保标准的排放要求。     

300MW煤粉/高炉煤气混燃锅炉燃烧特性数值模拟

钢厂高炉煤气是一种低热值燃料,它和煤粉在炉内掺烧是其一种有效的利用途径。但煤粉掺烧高炉煤气后燃烧特性与纯煤粉燃烧有很大不同,掺烧过程中易发生过/再热器超温、飞灰含碳量过高等问题,导致其在大型锅炉上的应用很少。针对某钢厂300MW四角切圆煤粉/高炉煤气混燃锅炉,使用二混合分数法对其燃烧特性进行数值模拟。对比研究了纯燃煤工况和高炉煤气掺烧量分别为10%、20%、30%的工况,发现掺烧高炉煤气时炉内温度水平有明显下降(如,掺烧10%高炉煤气时截面最高温度降低81K),且随着掺烧量的增加而加剧,但下降的趋势变缓。掺烧高炉煤气后产生烟气量增多,炉膛出口烟速有明显增加,煤粉颗粒实际停留时间缩短,使得煤粉燃尽变得困难。同时,NO的生成量随高炉煤气掺烧量的增加而明显减少。