生物质混合物与煤共热解的协同特性

该文选取了秸秆、稻壳、玉米芯、木屑、沙柳枝和叶、旱柳枝和叶、紫花苜蓿、芦苇、碱草等13种农业和林业废弃物、草木类及不同生长期的薪炭林等生物质，按等比例混合制备成粉状生物质混合物，在不同的工况下采用热重分析仪，分析研究生物质混合物与典型的褐煤、贫煤和烟煤煤粉的单独热解特性，以及分别与3种煤均匀掺混20%、33%与50%生物质混合物的共热解特性，合理定义了共热解中煤挥发分开始热解的温度。对热解试验数据与计算特性参数的分析表明：不同比例生物质混合物和不同煤化程度煤在共热解过程中，产物的产率基本等于单独热解生物质和煤的产物产率的加权平均值；与单独热解试验结果比较，生物质混合物与煤挥发分的各自析出开始和终止温度均随着生物质掺混比例不同与煤种不同有不同程度的变化，并对其规律进行了机理分析，认为生物质与煤共热解过程中存在协同作用。     

生物质与煤混合热解特性的研究

采用热重分析法(TGA)对几种常见天然生物质(麦秆、棉秆和杨木屑)、两种不同变质程度的煤以及两者混合物的热解特性进行了研究。试验升温速度5℃/min,终温850℃。结果表明:生物质热解温度低,热解速度快,而煤相对热解速度慢,热解温度高,随煤变质程度提高,TG曲线向高温区移动,热解温度升高,最终失重率减小,试验无烟煤和烟煤的最终失重率分别为17%和30.07%。生物质与煤混合热解时,总体热解特性分阶段呈现生物质和煤的热解特征,但从实际微分曲线与按比例折算后的曲线比较结果看,400℃之前,生物质对煤的热解影响不明显,在400℃之后,生物质的加入对煤的热解产生抑制作用,煤的热解速率降低,煤的挥发分越低,抑制作用越强。     

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。     

生物质混燃的旋流燃烧器优化研究

生物质能源已发展成为当今社会发展所需的第一主导可再生能源.生物质和煤粉混燃发电是利用生物质能最有效的方式之一.就生物质和煤粉特性分析,研究设计适合混燃的旋流燃烧器.并与模拟示范电厂的燃烧器同时分别燃烧不同掺混比的燃料,从炉膛最高温度、NOx排放量和燃烧效率等多方面作比较,得出结论本文设计研究的旋流燃烧器更适合生物质和煤粉的混燃,可大力促进生物质能源的广泛应用.     

烟煤/生物质混燃特性实验研究

利用热重分析法,对烟煤/生物质混燃动力学进行了实验研究.进行了不同掺混比、不同温度、不同生物质等因素的探讨.结果表明,在恒温条件下煤粉与生物质混燃不存在阶段性.生物质对煤粉有促进燃烧和燃烬的作用,随着掺混比的加大,燃烧越剧烈,越易燃烬;温度的增加有利于燃烧的进行,温度越高,燃烧强度越大;不同生物质对煤粉的促进作用不同,挥发分含量高且灰分含量低的生物质促进煤粉燃烧作用更明显.     

生物质与煤掺烧的实验研究

利用热重分析法,在不同条件下,对单一生物质、煤及其混合物的燃烧特性进行分析,研究了阳泉煤、稻壳、麦秆和松木屑的挥发分初析温度、挥发分最大释放速率、固定碳最大燃烧速率、燃尽温度等燃烧特性参数。由实验得知,生物质的燃烧时间比煤提前,生物质在燃烧过程中有两个明显的失重阶段,而煤只有一个明显的失重阶段。通过掺混可以使煤的着火时间缩短,着火温度降低,延长了整个燃烧的温度区间,使煤能更好地燃尽,使燃料的燃烧特性得到了优化。     

300MW燃煤机组混燃秸秆成型燃料的试验研究

该文利用已有制粉系统对成型生物质进行磨制并送入炉内燃烧,在300MW煤粉炉内实现了生物质的规模化利用。试验对生物质可磨性及磨煤机安全性进行分析;研究生物质混燃对火焰、温度、锅炉效率及污染物排放的影响。研究表明:辊式磨煤机和直吹式制粉系统,可用于成型生物质的磨制输送;生物质燃烧器喷口火焰稳定;生物质混燃工况下的炉膛上部温度分布和排烟温度,均比纯烧煤粉时更低;煤粉炉在混燃生物质的工况下运行时,锅炉效率略有下降;生物质混燃相对于纯烧煤粉,NOx和SO2均有所降低。该文研究对生物质在我国现有大容量煤粉炉上的直接混燃具有指导意义。     

固定宋热解生物质混合物的试验研究

选取华北地区常见的秸秆、木屑、沙柳和旱柳枝叶、紫花苜蓿等13种不同生物质,按等比例混合制成粉状生物质混合物,采用自行搭建的固定床热解,研究在不同热解终止温度下,生物质混合物热解产物的产率、气体热值及气体主要组成成分,并分析生物质混合热解特性和产物分配规律.通过试验,取得了生物质混合物在不同热解温度下不同气体产物的产率、气体热值、不同热解产物的产率等重要数据和结果,并将取得的试验结果与13种生物质单独热解的特征参数的加权平均值进行比较,分析了生物质混合物共热解过程中的协同作用.     

微油点火水平浓淡煤粉燃烧器数值模拟及应用

研究水平浓淡煤粉燃烧器微油点火的运行参数对点火运行状态的影响,利用Fluent软件对煤粉点火燃烧过程进行了数值模拟研究。利用气相燃烧模拟采用二混合分数方法,数值模拟了燃烧器内煤和油2种燃料点火运行状态,得到了合理的煤粉浓淡和一次风速等数据,并与现场实测数据进行了比较分析。     

新型低煤份生物质混合燃料燃烧特性实验

针对生物质在电厂应用中的诸多问题及困难,提出了一种新型的低煤粉成分生物质混合燃料,并通过实验研究了其燃烧特性,建立了该燃料的污染物排放模型。结果表明:该燃料最大燃烧速率发生在反应的前期,其高挥发分和反应速率改善了燃料的燃烧、燃尽及污染物排放特性,能有效减少NO_x排放;建立的污染物排放模型可用于预测不同工况下污染物的排放量。该混合燃料加工形式及实验结果可为煤和生物质混燃在火力发电行业的应用提供参考和理论依据。     

俄罗斯煤和平朔煤混煤的粉碎机理和可磨性规律研究

煤的哈氏可磨性指数(HGI)是煤磨碎过程中的一个重要参数,为进一步研究单煤及其混煤的磨碎过程和可磨性变化规律,采用哈氏可磨性指数测定仪对俄罗斯煤和平朔煤及这两种煤的不同比例的混煤进行HGI测定,并用激光粒度仪对粉碎后的煤样进行粒度分析。试验结果表明,俄罗斯煤和平朔煤在哈氏可磨仪中的粉碎过程由体积粉碎和表面粉碎组成,其中以体积粉碎为主,而它们混煤的粉碎过程呈表面粉碎增加的趋势;且混煤经过哈氏可磨仪磨碎后的煤粉颗粒分布趋向两极化;两种可磨性较差的煤混配起来的煤种可能变得较易磨细,选择合适的质量配比比例可以提高混煤的可磨性指数。     

煤粉浓度对着火区火焰稳定性影响的研究

本文分析煤粉浓度对火焰稳定性的影响,并在煤粉燃烧试验台上进行了试验。试验表明,在试验煤粉浓度范围内,随着煤粉浓度的提高,着火区煤粉气流的火焰稳定性也提高。     

混煤着火过程试验研究

分析了混煤的热天平实验数据．认为两种着火特性相差很大的煤混烧，混煤的着火温度只取决于最着火的煤，进一步分析了混煤煤粉气流的着火温度变化是由于混煤比例变化导致易着火煤的煤粉浓度发生了变化。     

W型火焰旋流燃烧锅炉混煤着火试验研究

在某电厂W型火焰锅炉上研究贫煤、烟煤和无烟煤混煤的着火特性。在燃烧器附近进行煤粉气流温度测量,分析了掺烧烟煤前后燃烧器轴向煤粉气流温度的变化,分析了贫煤和无烟煤不同比例时燃烧器轴向煤粉气流温度的变化,比较了侧墙燃烧器和炉膛中部燃烧器轴向煤粉气流温度的变化。结果发现,混煤的煤粉气流分两次进行燃烧。首先燃烧的是易着火的烟煤,当烟煤逐渐燃尽后煤粉气流温度有所降低,随后着火温度高的无烟煤才开始燃烧,煤粉气流温度再次上升。当无烟煤和贫煤混煤掺烧时,随着无烟煤比例的提高,煤粉气流温度降低,着火距离逐渐延长。炉膛壁温和漏风降低了煤粉气流的温度,使得煤粉燃烧需要更多的热量,使得靠近侧墙的燃烧器着火推迟。     

煤粉气流在高温空气中着火与熄火的试验研究

提出了一种新型的高温空气煤粉直接点火燃烧器,并建立了相关试验系统平台。选用神华混煤,在成功点燃冷态煤粉气流的基础上,对影响着火与熄火热空气温度的各个因素(煤粉粒径、煤粉浓度、一次风流量、热风流量)进行了试验研究。试验结果表明,随着一次风流量的增大或煤粉浓度的降低,着火与熄火热空气温度下降,且一次风流量的影响更为显著;热风流量对其影响呈现两面性。在3种试验煤样中,粒径分布越细的煤样,其着火与熄火热空气温度相差越大。其余各因素对细颗粒煤粉气流的着火热空气度产生的影响比粗颗粒大;而对粗颗粒煤粉气流的熄火热空气温度的影响又大于细颗粒。     

改进的基于能量平衡法的风-粉监测

为了更准确地得到风粉混合管温度测点位置以及煤粉流量，从热平衡的角度分析了煤中水分对风粉混合带来的影响，并对能量平衡法测量煤粉锅炉风粉流量的一维模型进行了修正。根据模型，风粉混合温度测点最佳位置在风粉混合后3m处。     

电厂煤粉管道中煤粉运行状况诊断研究

煤粉管道及制粉系统的运行状况对锅炉燃烧及安全运行有很大影响,但一直缺少有效的检测诊断。用基于光脉动原理的煤粉在线检测仪对600MW机组煤粉管中煤粉运行进行诊断研究。测量结果表明,煤粉管道堵塞的原因之一是煤粉粒度过大,浓度和粒度不均匀等,与磨煤机有很大关系,可以从煤粉管的运行状况来了解磨煤机的状态。     

燃煤锅炉制粉系统的优化运行试验

该文在磨煤机出力变化时，进行了优化分离器转速和一次风量的试验。试验发现：当磨煤机出力为12kg／s时，建议分离器转速为85r／min、风粉比为2．0；当磨煤机出力为8kg／s时，建议分离器转速为70r／min、风粉比为2．5。文中得出的风／粉比和分离器转速／给煤量曲线可以指导磨煤机的运行。     

分级燃烧对NOx排放的试验研究

分级燃烧对高挥发分煤种以及同一煤种的细煤粉的NOx排放的降低效果更显著;对同一煤种,细煤粉飞灰含碳量较粗煤粉低,而且随着分级程度的增加,细煤粉的飞灰含碳量的增加幅度较粗煤粉小;在一次风喷口安装钝体稳燃器时可提高燃烧效率、降低NOx。     

影响高浓度煤粉输送及燃烧特性关键技术研究

与常规系统相比，高浓度煤粉输送燃烧系统在输送、稳燃和环保方面具有显著的优越性。对影响高浓度煤粉输送及燃烧特性的关键技术，即煤粉流化、混合、输送稳定性、煤粉燃尽和炉膛结渣等进行了系统分析，并对存在的问题提出了相应的改进措施。实际应用结果表明，煤粉的输送及燃烧特性得到改善，机组经济性提高。