单颗粒生物质型煤燃烧影响因素研究

通过自行设计的实验台研究了生物质型煤的燃烧特性,实验结果表明:单颗粒生物质型煤的燃烧过程可以明显的分为挥发分燃烧和固定碳燃烧2个阶段。炉膛温度和成型压力对生物质型煤的燃烧特性均有影响,炉膛温度越高,生物质型煤燃烧失重率越大。在实验成型压力范围内,成型压力对生物质型煤燃烧速度没有明显影响。     

生物质型煤的燃烧特性和影响因素

利用热分析仪和自行设计的实验台研究了生物质型煤的燃烧特性.结果表明:无烟煤生物质型煤中生物质分解释放速率快于烟煤生物质型煤,且无烟煤生物质型煤出现两个放热峰,分别为生物质分解、挥发分燃烧和固定碳分解所致,而烟煤生物质型煤仅一个放热峰.原料煤煤种和炉膛温度对生物质型煤的燃烧特性有明显影响,烟煤型煤燃烧特性优于无烟煤型煤;炉膛温度越高,生物质型煤燃烧失重率越大.     

利用燃烧指数分析生物质型煤的燃烧特性

分别选用焦作无烟煤、山西烟煤、陕西神木烟煤、平顶山烟煤四种原煤和其生物质型煤,通过不同煤种原煤和生物质型煤的热重分析实验,计算原煤和生物质型煤的着火、稳定燃烧和燃尽特性指数.分析得出:灰分和挥发分是影响生物质型煤燃烧特性及其燃烧特点的主要因素.     

生物质型煤热解半焦的燃烧特性研究

为开拓低阶粉煤资源高效分质利用途径,在前期制备的能满足直立炉热解要求的生物质型煤的基础上,利用同步热分析仪研究了生物质型煤热解半焦的燃烧性能,并与原煤、原煤半焦及型煤的燃烧性能进行了对比,考察了热解温度对半焦燃烧性能的影响规律。由结果可知,生物质型煤热解半焦的燃烧特征温度低于原煤半焦;随热解温度的升高,原煤半焦的燃烧特征温度呈线性增加,而型煤半焦燃烧特征温度的增加幅度较小;在热解温度较高时,型煤半焦的燃尽性能较好;型煤半焦的综合燃烧特性略差于相同热解温度的原煤半焦,但差别很小。热解温度为650℃的型煤半焦具有最好的燃尽性能和综合燃烧特性。     

民用生物质复合蜂窝煤的燃烧特性研究

以农林废弃物、城市生活垃圾等生物质和云南昭通褐煤为原料，制成了蜂窝状民用生物质复合型煤，并在一个固定床燃烧试验台上对这种复合型煤的燃烧特性进行了研究。结果表明，生物质复合蜂窝煤的燃烧速率随着生物质加入量的增大而增加；并且，在生物质加入量一定的情况下，生物质复合蜂窝煤的燃烧速率随着鼓风量的增大而增大。同时，同步测定了生物质复合蜂窝煤的燃烧温度。结果显示，生物质复合型煤的燃烧温度达到峰值温度的时间随着生物质加入量的增加而缩短，生物质在一定程度上改善了蜂窝煤的燃烧性能。     

生物质工业型煤的性能及成型机

从工业型煤的燃烧角度，介绍了生物质工业型煤所具有的优异燃烧性能及其它特性；同时论述了生物质工业型煤压制的关键设备——ＧＸＭ６００－４５工业型煤高压成型机的特点。     

生物质型煤燃烧污染特性的理论分析研究

提出了生物质型煤燃烧污染特性的理论基础,经大量燃烧污染特性的试验测量及分析,得出一些低氮氧化物和二氧经硫燃烧及型煤配料规律,试验结论与理论分析是相符合的,实测的结论对生物质型煤锅炉设计,燃烧运行有参考价值。     

生物质型煤与褐煤的生命周期评价对比研究

为了研究生物质型煤对环境的影响和能耗情况,利用生命周期评价方法,与褐煤进行对比评价,从型煤与褐煤的生产到燃烧进行全面分析。结果表明,生物质型煤生命周期的环境负荷指数是0.30,褐煤的潜在环境影响负荷指数为0.48,生物质型煤的环境影响明显低于褐煤;环境影响类型主要是全球变暖,主要影响因子是CO2;生命周期各阶段的环境排放量主要集中于燃烧使用阶段,因此,降低燃烧使用阶段的环境影响是生物质型煤技术改进的重要途径。     

燃生物质固硫型煤导热油炉的设计开发

讨论了生物质固硫型煤的生产工艺过程,包括煤料处理、生物质处理以及成型和型煤规格确定等。分析了燃生物质固硫型煤导热油炉的结构形式,探讨了方箱式炉体结构与管架式炉体结构的优缺点,给出了固定炉排和链条炉排两种燃烧方式的燃生物质固硫型煤导热油炉的技术性能参数,研究了导热油炉管内最高油膜温度的计算方法。最后,总结了燃生物质固硫型煤导热油炉的除尘脱硫的节能减排效果。     

生物质型煤燃烧特性的研究

笔者对型煤的工艺、燃烧机理进行了分析，同时通过试验得出了影响生物质型煤燃烧速度的主要因素。为生物质型煤工业锅炉和民用炉具的设计提供了理论依据。     

煤与牛粪生物质混合成型的研究

为了解决牛粪的利用问题,利用牛粪自有的木质素、纤维素、半纤维素等的黏结作用,将牛粪与煤经过中低压型煤成型机压制成型。研究了黏结剂与原料性质对生物质型煤强度的影响。结果表明:随着黏结剂添加量的增加,型煤强度逐渐增加,当黏结剂添加量超过10%时,型煤强度增加幅度逐渐变缓,黏结剂添加量不宜超过15%;随着无机黏结剂配比的增加,型煤强度先快速增大后缓慢降低,当黏结剂配比为5%有机黏结剂+6%无机黏结剂时,型煤强度最高;随着煤样粒度的减小,牛粪湿度的增加,型煤强度逐渐增加。最后分析了牛粪添加量对型煤燃烧性能的影响,说明生物质添加量越多,型煤初期燃烧速度越快,生物质添加量由20%增加到80%时,型煤燃烧速度变化不大。     

秸秆与油泥混合成型燃料燃烧过程及动力学研究

为探究农业生物质燃烧性能,以油泥与3种秸秆（玉米秸秆、豆秆、麦秆）为试验原料进行等温燃烧试验,对混合成型燃料的燃烧特性进行了研究,并对反应动力学进行分析。结果表明,随着温度的升高3种混合成型燃料的燃烧最大峰值提前,燃尽时间明显缩短,最大失重速率增加,但燃烧失重率最后基本保持一致。3种混合成型燃料在750~950℃温度下等温燃烧过程的反应级数分别为1.2~1.4、0.9~1.1和1.0~1.2,活化能分别为55~57、50~53和49~55 kJ/mol,指前因子分别为57~113、35~74和76~103 s^-1。3种混合成型燃料的燃烧过程遵循燃烧动力学基本方程的规律,并可用一级反应来描述,秸秆种类对混合成型燃料燃烧性能影响不显著。     

生物质型煤的制备与研究

介绍了开发生物质型煤的必要性;生物质能源是可再生的清洁燃料,把生物质和煤粉碎至<3mm后,按一定比例掺混,并添加少量粘结剂和固硫剂,采用干法工艺制成的生物质型煤可用作工业锅炉的燃料,且燃烧效果好,排放的烟气中SO2浓度低,符合我国可持续发展战略要求。     

麦秆与麦秆成型块燃烧特性研究

利用热分析法(TG-DTG)对麦秆和麦秆成型块分别在10、20和30 ℃/min的升温速率条件下的燃烧特性进行了研究,考察了其燃烧过程、着火温度、燃尽温度,计算了综合燃烧特性指数,并进行了燃烧动力学分析。结果表明:麦秆和麦秆成型块的着火温度在250～260 ℃左右,随着升温速率的增加而增加;综合燃烧特性指数明显高于煤。麦秆和麦秆成型块的燃烧反应遵循燃烧动力学的基本方程,属于一级反应。     

用热重法研究型煤燃烧特性

采用STA409型热重分析仪研究了型煤燃烧特性,在实验研究的基础上提出了型煤着火特性指数、稳定燃烧特性指数和燃尽特性指数计算式,并经STA409型热重分析仪测得的实验结果和燃烧试验台实验结果验证,本文提出的计算式能够方便地反映型煤着火、燃烧和燃尽性能.     

生物质蜂窝煤燃烧过程SO2排放及灰渣特性研究

以生物质和高硫煤为原料 ,制成了蜂窝状民用生物质复合蜂窝煤 .在一个固定床燃烧实验台上对这种复合蜂窝煤的燃烧特性进行了研究 ,对燃烧过程的 SO2 浓度进行了在线检测 .结果表明 ,生物质的加入能明显减少高硫煤燃烧过程中的 SO2 排放 ,且随着生物质的加入 ,SO2 的排放浓度减小 .并对不含生物质的蜂窝煤和生物质含量为 2 0 %的复合蜂窝煤的燃烧灰渣进行了XRD,SEM分析和比较 ,结果表明 ,生物质复合蜂窝煤灰渣中的 Ca SO4含量比一般蜂窝煤的要高 ,说明生物质能改善蜂窝煤的固硫性能 ,SEM的分析结果表明 ,生物质复合蜂窝煤的灰渣比传统蜂窝煤灰渣具有更发达的微观孔隙结构 ,这种优良的孔隙结构有利于固硫反应的进行 ,进一步讨论了生物质蜂窝煤具有高固硫性能的机制     

改性粉煤灰对型煤固硫性能的影响研究

介绍了研究型煤固硫性能的实验流程和方法,通过在钙基型煤中添加改性粉煤灰作为固硫添加剂,考察了改性粉煤灰对型煤固硫效果的影响。研究结果表明,钙基型煤添加改性粉煤灰后,型煤固硫率可达55.41%,活化粉煤灰在高温下可抑制硫酸盐的分解和SO_2释放;型煤固硫率随粉煤灰添加量的增加而升高,随燃烧温度的增加而降低,而燃烧时间对其影响不大。     

劣质煤固硫防水型煤的研究

本文利用劣质煤、电石渣辅以助剂及少量助燃催化剂生产的民用蜂窝煤及锅炉型煤,其固硫率达65%～79%,且具有良好的防水性。其中民用蜂窝煤的燃烧特性与普通市售型煤相当。     

民用燃煤颗粒物及多环芳烃排放特性

民用煤的不完全燃烧是大气中颗粒物及其多环芳烃的主要排放源之一,对大气环境和人体健康均造成了严重危害。为了评价不同“煤炉匹配”方式对16种优先控制的高毒性多环芳烃（PAHs）排放的影响,研究了烟煤块煤、烟煤型煤、无烟煤型煤和兰炭4种不同燃料在代表性的3种民用炉具（正烧炉、反烧炉和解耦燃烧炉）中的颗粒物（PM）及其PAHs的排放特性。根据实验结果进一步计算了毒性当量,并与有关文献报道数据进行了对比。在解耦燃烧炉中,烟煤型煤PM和PAHs的排放因子（EF_PM 和EF_PAHs）（0.50 g/kg、403.2 μg/kg）分别是烟煤块煤（3.65 g/kg、989.6 μg/kg）、兰炭（1.08 g/kg、622.3 μg/kg）、无烟煤型煤（2.10 g/kg、148.3 μg/kg）的13.7%、46.3%、23.8%和42.3%、67.3%、282.3%,除了EF_PAHs高于无烟煤型煤之外,EF_PM 和EF_PAHs均明显低于其他煤种;以烟煤块煤为原料,在解耦炉中燃烧的EF_PM 和EF_PAHs（3.65 g/kg、989.6 μg/kg）分别是正烧炉（46.58 g/kg,16182.3 μg/kg）和反烧炉（6.00 g/kg,11749.4 μg/kg）的7.8%、60.8%和6.1%、8.4%,说明炉具燃烧形式对EF_PM和EF_PAHs的影响大于燃料种类;三种“煤炉匹配“方式（解耦炉+烟煤型煤、正烧炉+兰炭、正烧炉+无烟煤型煤）的EF_PM和EF_PAHs（0.50 g/kg、1.62 g/kg、1.32 g/kg和403.2 μg/kg、1196.5 μg/kg、66.5 μg/kg）均低于传统正烧炉+烟煤块煤（46.58 g/kg,16182.3 μg/kg）以及近年来大部分文献报道的数据（0.68~24.3 g/kg,680~137700 μg/kg）。结果表明,炉具燃烧形式和煤质特性均是影响EF_PM和EF_PAHs的主要因素,但高效的燃烧方式能够大幅降低煤质特性对污染物排放造成的影响,通过对炉具的不断改进以及采用合适的“煤炉匹配”技术,能够对我国储量巨大的烟煤资源合理、有效和清洁地利用。     

生物质型煤发展综述

生物质型煤是将煤炭与农林废弃物等可燃生物质及添加剂按一定比例混合压制而成的一种固体成型燃料,是煤炭资源的一种洁净利用方式。生物质型煤技术将中国有限的煤炭资源和农村大量的可再生秸秆林木废弃物结合起来,不仅可以实现煤炭尤其是低阶煤的高效清洁利用,而且可以实现农林废弃生物质的资源化和能源化利用。从发展生质型煤的意义、生物质型煤成型的工艺、黏结剂的选用、燃烧机理以及燃烧特性作了综合叙述,并对生物质型煤发展前景进行了展望。发展生物质型煤,对减小大气污染、改善生活环境、缓解国家能源安全危机和实现中国化石能源与可再生能源的合理利用具有重要的战略意义。