不同品质煤的着火动力学参数研究

主要针对水泥分解炉内的燃烧工况对不同煤质的煤的着火动力学参数进行了研究。结果表明：从无烟煤、贫煤、烟煤，其反应速率越来越大，着火活化能越来越低。干燥无灰基固定碳含量增加，其着火活化能逐渐升高，反应速率逐渐降低。     

基于煤粉活化能及着火温度对燃烧调整的指导

通过TG-DSC实验,对三种不同煤阶的煤粉在不同升温速率条件下的燃烧反应动力学及着火特性进行了研究。在相同的外部条件下,电厂贫煤的活化能最大,电厂烟煤次之,电厂褐煤最小,与煤阶成对应关系;对于同一种煤粉,随着升温速率的提高,煤粉燃烧活化能逐渐变小。在相同的外部条件下,煤粉的煤阶越高,煤粉的着火温度越高;煤粉的着火温度随着升温速率的增高而增高,且上升趋势逐渐平缓,认为煤粉的燃烧存在一个临界升温速率,即在临界升温速率以上,煤粉的着火温度将不再发生变化。并对电厂锅炉在变换负荷和变换煤种的情况下进行燃烧分析,给出燃烧调整的相应理论指导。     

煤粉气流着火稳定性及低负荷燃烧不投油措施

以N125MW直流燃烧器固态排渣煤粉炉燃烧着火稳定性为研究对象,根据煤粉气流着火方式以及对影响煤粉气流着火因素的分析,提出提高煤粉气流着火稳定性以及低负荷燃烧不投油的控制措施,从而保证了煤粉的稳定着火,以保证锅炉安全稳定运行。     

分解炉内煤的燃尽特性研究

煤粉的燃尽时间已成为进行分解炉设计的重要参数。针对水泥分解炉的低燃烧工况,根据囊灰缩核模型及有关理论,采用失重分析法及扫描电镜,进行煤的燃尽特性实验方法、及煤焦燃尽时间与煤质之间的关系探讨,力求寻找到有关规律。提出的煤质评判指标（指火指数、燃尽指数）与实验方法,较好的定量反映出各煤样的燃尽特性。同时还根据水泥厂的实际实验条件,寻找出着火温度、燃尽时间与煤工业分析值之间的关系式,从而可以根据煤的工业分析结果对煤质进行预测。     

混烧锅炉富氧燃烧的数值模拟

富氧燃烧会对煤粉和高炉煤气混烧锅炉炉内的燃烧特性产生重要影响。以130 t/h煤粉和高炉煤气混烧锅炉为研究对象,采用Fluent流体力学软件,对助燃气体（O_2/N_2）在3种不同氧气体积百分数（21%,23%,27%）工况下煤粉和高炉煤气混烧锅炉炉内的燃烧过程进行数值模拟。模拟得到3种工况下：炉内的温度场分布,烟气流场特性,火焰长度。模拟结果表明：随着氧气浓度的增加,燃料着火速度更快,燃烧更稳定,出口烟温逐渐降低,炉内烟气流速逐渐减少,强化了炉内传热效果,提高了锅炉热效率。     

火焰稳燃船回流区热平衡模型研究

煤粉浓度对煤粉气流着火及燃烧稳定性的影响较大。结合具体的燃烧器,建立了稳焰船回流区热平衡模型,由此可近似求出加装稳焰船燃烧器后,在一定工况下煤粉气流燃烧稳定所需的最低煤粉浓度。利用本模型对某电厂１０２５ｔ／ｈ炉进行实例计算,与实验结果基本一致。     

RSP分解炉结构改进和优化研究

在对RSP分解炉进行系统试验研究的基础上,针对其存在问题对分解炉 进行了结构优化方面的综合探讨并确定和实施的改进方案。通过调整旋流强度、提高湍流度及增设预燃段,改善了煤粉在SC室的分散效果,显著提高了燃烧效果,阻力损失也有所降低,煤分与气体的平均停留时间比值达8-9,SC室的煤粉燃烬度从35%提高到73%。改进后的MC室内固体粉料的分工有和与均布性均较理想,分解炉整体的料气停留时间比值可达6倍左右,煤粉在实际分解炉内的停留时间可达14-15.5s,保证了煤粉在分解炉内的较完全燃烧,使窑系统运转率、入窑生料分解率、煤粉燃炉度均显著提高,预热器结皮堵塞等故障率大幅度降低,熟料产量明显提高,达到了综合优化的效果。     

微分差热法确定沉降炉试验中低挥发分混煤的着火点

为了克服尝试法的工作量大、着火状态难以判断的缺点,以及避免等温度法的燃料发热量被掩盖所导致的误差,提出了一种微分差热法来确定沉降炉试验中低挥发分混煤的着火点.通过测量给粉前后的气流温度,得到表征煤粉气流吸热放热过程的差热曲线;对此差热曲线进行微分,将着火过程分为缓慢氧化阶段、过渡阶段和高速燃烧阶段;根据瞬间着火的定义将过渡阶段的谷底定义为着火点.在由2种无烟煤和1种贫瘦煤组成的混煤的7种工况下进行沉降炉试验,分析了煤粉挥发分和细度对着火点的影响.结果表明,微分差热法可以很好地区分不同工况,其结果表现出较强的规律性,此方法可用于判断沉降炉试验中低挥发分煤的着火点.     

恒温下煤粉着火特性判别新方法

基于煤粉在恒温反应器中燃烧初期环境氧浓度的变化,建立了一个新的定量判别煤粉着火难易的指数Ffire。通过该指数计算得到的煤着火特性,与煤的挥发分含量具有正相关关系,并且与通过恒温热重分析仪实际测得的煤粉着火难易程度具有很好的一致性,说明Ffire能够准确且定量地判别煤的着火特性。由于Ffire的计算方法中仅需要反应器燃烧环境氧浓度变化数据,此方法拓宽了采用非热重恒温反应器判别煤粉着火的途径。还建立了一种通过煤的工业分析数据直接计算Ffire的模型,介绍了模型的建立过程,并对模型计算的准确度进行了检验,结果表明模型预测值与实验值无显著性差异,所建立的计算模型能够基于工业分析准确地计算Ffire值,进一步扩展了Ffire指数的应用范围,对燃煤电站运行人员准确分析煤的着火以维持炉内低负荷稳定燃烧具有指导意义。     

分解炉内不同煤质煤粉燃烧的数值模拟

针对一实际尺寸的分解炉建立数学模型，采用简化的PDF反应模型对3种不同煤质煤粉在分解炉内的燃烧过程进行了数值模拟。数值计算结果直观地展现了煤粉在炉内运动过程中的颗粒轨迹、挥发份释放速率、焦炭燃烧速率的详细情况，并对不同煤质煤粉进行了对比研究，为论依进一步研究分解炉内煤粉燃烧和碳酸钙分解的耦合作用提供了参考，为分析煤质与分解炉结构的适应性问题提供了理据。     

分解炉内NO生成与NH_3脱硝的数值模拟研究

在计算流体力学的基础上,以FLUENT软件为平台,对喷腾型燃煤分解炉内NO产生过程、生成机理和炉底喷氨的脱硝效果进行了数值模拟研究。模拟结果表明:分解炉内温度分布均匀,NO在煤粉燃烧区域内形成,NO按生成机理可分为热力型NO和燃料型NO,但主要以燃料型NO为主;采用炉底喷氨的方法,可显著降低分解炉排放的NO量,当入炉烟气中NH3含量为8%时,脱硝率可达到89.8%,为水泥分解炉脱硝技术与装置开发提供参考。     

综放面采空区遗煤自然发火过程动态数值模拟

通过对影响煤炭自燃因素的分析，建立了采空区内遗煤自燃过程数学模型，可随时预测不同漏风强度和不同推进速度的条件下，采空区遗煤自然发火的危险性．在计算机上对徐庄矿7235综放面采空区遗煤自燃过程中，氧化时间、工作面推进速度、遗煤厚度对煤温的影响进行了模拟，预报了在回采过程中采空区遗煤不自燃，而撤支架过程中确可能发生煤炭自燃，预报结果与实际相符。     

易自燃煤层特殊条件下综放开采工作面防火技术研究

分析了耿村矿１３０１工作面易自燃煤层特殊条件下综放开采工作面自然发火的危险性;探讨了因采空区漏风而引起的工作面自然发火的防治措施．经现场实施研究表明,均压通风、低风量供风、加快工作面推进速度的综合防火技术,成功地防止了自然发火,保证了综放开采工作面的安全生产．     

Numerical Simulation of the Gas-solid Two-phase Flows in a Precalciner

The gas-solid two-phase flous of the precalciner were simulated by different multiphase models,such as mixture model,the Enderium model,including mixture and dispersed,and discrete phase model（DPM）,The results of the different multiphase models were analyzed and compared.showing the rationality of the diffusion and mixture of the cenment raic meals and coal poroder some extent Moreover,the results also shose the rationality of the given inlets parameters of actual process of the precalciner.     

淮北矿区煤矸石与煤混合燃烧特性的研究

本文利用STA-409PC热重分析仪,研究了淮北矿区不同质量比的煤矸石与煤混配样品的燃烧性能与动力学特性。结果表明：随着混配样品中的煤比例的增加,其着火温度和燃尽温度都有所降低,综合燃烧特性指数都有所增大,着火和燃烧特性都得到改善。本文还利用Coats--Redfern积分法对上述样品燃烧过程进行了动力学分析,得出淮北矿区煤矸石与煤混煤的燃烧反应历程服从1．5级的化学反应,对优化超临界流化床（简称CFB）锅炉混配燃料的运行具有重要意义。     

特种V型蒸发式火焰稳定器的低压性能试验研究

飞机高空飞行时,加力燃烧室的进口压力降低,导致燃烧性能恶化,为了研究特种V型蒸发式火焰稳定器的低压性能,在主流速度为90m/s时,分别对压力为0.05MPa、0.06MPa、0.08MPa、0.1 MPa的两相混气点火和火焰稳定特性进行了试验,揭示了该稳定器低压火焰稳定性好,贫、富油熄火范围宽的特点,并通过试验现象和对特种V型蒸发式火焰稳定器结构的分析得出该稳定器的火焰稳定机理。     

4500t/d分解炉氮氧化物生成的数值模拟

在有物料分解的情况下,考虑回转窑燃烧对分解炉的影响,并且考虑煤与天然气两种燃料,数值模拟分解炉内氮氧化物的生成,得出合理的三维温度场、速度场以及氮氧化物分布,通过与实测数据比较,可以明显得到天然气燃烧要比煤粉燃烧清洁很多的结论。     

CaCO_3在分解炉中的反应特性

实验研究表明 Ca CO3颗粒在分解炉中的反应受一定温度和 CO2 分压的影响 .定量反应二者关系 ,以及确定 Ca CO3颗粒在分解炉中的分解时间是本文研究的重点 ,同时也对提高分解率 ,降低热耗的方法进行了探讨     

CaCO3在分解炉中的反应特性

实验研究表明CaCO3颗粒在分解炉中的反应受一定温度和CO2分压的影响.定量反应二者关系,以及确定CaCO3颗粒在分解炉中的分解时间是本文研究的重点,同时也对提高分解率,降低热耗的方法进行了探讨.