煤粉粒径对燃烧特性影响的试验研究

对4种不同粒径的冷水江煤和郑州矿物局贫瘦煤在升温速率均为20℃/min、气体流量为65mL/min的试验条件下进行了热重试验。结果表明:随着煤粉粒径的减小,最大燃烧速率出现得更早,着火提前;着火温度降低,燃尽温度也随之降低;煤粉活化能减小,煤粉的综合燃烧特性指数有较大提高,燃烧特性得到改善。     

混煤掺混方式对其燃烧特性的影响研究

利用热重天平对燃烧性能相差较大的巩义金鼎煤和平煤天安煤及其混煤燃烧性能进行热重分析,对两种不同的掺混方式得到的混煤进行实验,分析了两种掺混方式下的混煤着火温度、燃尽温度,并对混煤的可燃性指数Cb、综合燃烧特性指数S、稳燃指数G进行了对比。结果表明:在相同升温速率、质量比的情况下,掺混磨制好的单煤粉获得混合煤粉的方式同掺混原煤后进行磨制获得混合煤粉的方式相比,其各项着火特性、燃烧特性都有改善。     

风包粉煤粉燃烧原理及实验研究

提出了组织煤粉燃烧的负包粉原理,即在煤粉着火形成高温、高煤粉浓度区域,这一外侧即在近水产瓴 空气为主的氧化性气氛区域,风包偻的形式,这一原理在燃烧器中年份浓淡系列煤粉燃烧技术、旋流浓淡燃烧技术。通过单相冷态、大两相冷态、热态实验室实验及工业冷、热态试验,分析和验证了该原理对煤粉着火、燃尽、ＮＯＸ生成、结渣及高温腐蚀的综合影响。     

不同极性荷电煤粉的热分析实验研究

依据电晕放电理论,阐述了煤粉荷电的机理,从化学键理论出发,分析不同极性荷电后煤粉表面化学结构的变化,是导致煤粉的堆放着火与燃烧特性发生变化内在因素。利用热分析燃烧试验,从着火点、反应速度最快时达到的温度、50%有机质燃尽时的温度、燃尽温度和燃烧特性指数等方面,综合评价不同极性荷电后煤粉与未荷电煤粉的着火与燃烧特性变化。试验结果证明:正电晕荷电煤粉可以强化着火和燃烧,负电晕荷电煤粉弱化多相着火和燃烧,荷电煤粉能强化均相着火,荷电高灰分煤粉是不利于其燃尽的。对于高硫烟煤和无烟煤,正电晕荷电煤粉的燃烧特性指数增大范围为10.5%～39.7%,负电晕荷电煤粉的燃烧特性指数减小范围为27.6%～45.2%。     

无烟煤与石油焦燃烧特性的对比试验研究

对4种无烟煤和1种石油焦的燃烧特性进行同步热分析试验研究,并对比研究其着火与燃尽特性。根据热分析曲线,分别计算其着火与可燃性指数、燃尽特性指数,推导并计算非等温燃烧过程中其综合燃烧特性指数。试验结果显示,石油焦燃烧特性类似于无烟煤,较低挥发分无烟煤易于着火与燃烧,但燃尽性能差。     

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。     

利用热天平对电厂混煤燃尽特性的实验研究

目的,燃用混煤的电厂越来越多。混煤的燃尽特性与单一煤种有着显著的不同,如何通过试验来判别混煤燃尽特性得尤为重要。为此对两煤种煤粉进行了不同掺烧比的混配,利用热重分析法得到的煤焦燃烧特性曲线,提出混煤燃尽特性的综合判别指数Hj,通过对混煤的燃烧特性的非常规分析,对如何判别混煤的燃尽性能进行了探索和研究。     

O2/CO2气氛煤粉燃烧特性试验研究

O2/CO2燃烧技术是一种可分离回收CO2的新型燃烧技术，其燃烧机理与常规空气气氛燃烧存在着较大的差异。为此，该文在热重分析仪上进行了模拟空气气氛及不同O2浓度(j(O2)=21%、30%、40%、80%)的O2/CO2气氛下3种不同品质煤粉(龙岩无烟煤、贵州烟煤、元宝山褐煤)的燃烧特性试验，确定了3种煤粉的燃烧特征参数及综合燃烧性能指数。试验结果表明，O2/CO2气氛下煤粉的燃烧分布曲线与O2/N2气氛下有明显不同，相同O2浓度的条件下，O2/CO2气氛下煤粉燃烧速率低，燃尽时间长。在O2/CO2气氛下随着O2浓度的增加，燃烧DTG曲线向低温区偏移，着火温度及燃尽温度降低，燃尽时间缩短，煤粉综合燃烧特性指数增大，表明提高O2浓度可改善O2/CO2气氛下煤粉的燃烧特性。     

动力配煤系统中配煤燃烧特性研究

在不同过量空气系数、炉膛温度和煤粉细度条件下,通过沉降炉燃烧特性试验,研究了不同煤种以不同比例混合配煤的着火、燃烧、结渣等燃烧特性变化规律及其影响因素.研究表明:(1)配煤中挥发分减少,着火温度逐渐升高,煤粉着火推迟,使得燃尽性变差;(2)配煤的发热量降低,导致着火温度逐渐升高及飞灰含碳量升高;(3)煤粉浓度一定时,煤粉越细越利于着火.     

粒径对无烟煤燃烧特性影响的热重试验研究

煤粉粒径对煤粉的燃烧特性影响很大,为此,采用德国NETZSCH公司生产的STA 449C型综合热分析仪,在升温速度为40℃/min、试验煤样的质量基本相同以及其它试验条件相同的情况下,对两种无烟煤各4种不同粒径的煤样从着火特性、燃尽特性以及综合燃烧特性方面进行了分析。试验结果表明:随着煤粉粒径的减小,两种煤样的着火温度和燃尽温度均有下降的趋势,但变化过程不尽相同;随着煤粉粒径的减小,煤样的综合燃烧特性指数S有增大的趋势,煤样的燃烧特性有明显的改善,其中无烟煤挥发分含量的高低对S随粒径的变化程度影响很大。     

废轮胎胶粉与煤混烧的热重分析

采用热重分析法(TGA)对胶粉、煤粉及胶粉与煤混合物燃烧特性进行分析, 研究煤粉与胶粉混合比例对混合燃料着火特性和燃尽特性的影响规律。结果表明: 胶粉的燃烧特性与煤的燃烧有较大的区别, 高灰分煤的燃烧主要受固定碳燃烧控制; 而胶粉在燃烧过程中, 其高挥发分的析出和燃烧起主要作用。与煤粉相比, 掺10%、30%和50%的胶粉后燃料的着火温度分别降低8、30℃和80℃, 且促进了燃料的燃烧速率, 这主要是由于胶粉含大量挥发分且在较低温度下即可明显析出和燃烧的结果, 胶粉与煤的混烧有利于改善高灰分煤的着火和燃尽特性。     

恒定高温下煤粉燃烧特性及模型模拟

热天平(TGA)是最常用的研究煤粉炉内燃烧特性的设备,但由于设备本身需要逐步升温的局限性,不能得到特定温度下煤粉的燃烧动力学。利用自制恒温热重实验台,对几种典型煤种进行恒定高温情况下的燃烧失重实验,研究了温度、煤种等因素对煤粉燃烧特性的影响。结果表明:煤粉突然置于恒定高温条件下燃烧,随温度的升高,失重速率逐渐增大,燃尽时间缩短,同时失重速率峰值升高,而且后移,使反应初期更多的挥发分析出,燃烧更加剧烈。提高温度可以改善煤粉着火与燃尽特性。煤种的煤化程度越低,挥发分含量越高,燃烧初期速率高,着火特性越好。挥发分析出燃烧和焦炭的燃烧存在时间上的重叠。利用一维均相反应模型模拟计算恒定高温下的煤粉燃烧过程,判定系数高达0.96,结果较精确,可为实际锅炉设计与运行提供一定的参考价值。     

煤粉富氧燃烧热分析试验研究

采用热重分析仪对温州电厂4个常用煤种进行了不同氧浓度的燃烧特性试验,分析了氧浓度对煤粉着火和燃尽的影响。结果表明,随着氧浓度的提高,4个煤种的燃烧和着火均有不同程度的提前,且其变化规律有一定差异,神木类混煤对氧浓度变化比优混类混煤更为敏感。     

一种新型中心富燃料直流煤粉燃烧器燃烧性能试验研究

为提升直流煤粉燃烧器在促进煤粉着火燃尽及降低NO_x生成方面的性能，哈尔滨锅炉厂在某原型燃烧器基础上，通过构建两级煤粉浓缩、设置钝体稳燃板及稳燃齿等点火强化及分级燃烧措施，设计开发一种中心富燃料直流煤粉燃烧器。为研究该燃烧器的综合性能，结合燃烧器冷态流动及热态燃烧试验，对比分析原型燃烧器及新型燃烧器的回流区形成、燃烧及NOx生成特性。研究表明，相比于原型燃烧器，新型燃烧器能够在出口处构建更大的回流区分布，且煤粉气流着火位置由90cm附近大幅缩短至10～20cm，煤粉燃烧稳定性明显改善。新型燃烧器在兼顾115mg/m³(O2=6%)较低NO_x排放浓度的同时，能够明显提升煤粉燃尽效果，对应飞灰可燃物含量由6.5～9.5%降低至1.5～3.9%,CO排放浓度由800mg/m³(O₂=6%)以上降低至160mg/m³(O₂=6%)以内，在综合燃烧性能方面较原型燃烧器显现出了更好的优越性。     

钙基金属化合物对煤焦燃烧特性影响的热重试验研究

为了研究钙基金属化合物对煤焦燃烧特性的影响,分别在无烟煤焦和烟煤焦中通过等体积浸渍法直接掺杂钙基金属化合物,在热重分析仪上进行空气气氛下的热重试验。根据热重试验结果得到煤焦样品的着火温度和燃尽温度等燃烧特性参数。采用求解活性表面积的方法处理热重数据,得到煤焦的活性表面积增长率随时间的变化曲线。用Coats-Redfern法求解了煤焦的动力学参数。结果表明,加入钙基金属化合物后,煤焦的着火温度和燃尽温度降低,活性表面积增长率曲线峰值向低温段移动,活性表面积的增长提前;钙基金属化合物的加入会降低煤焦燃烧反应的表观活化能,有利于煤焦着火。     

四角切圆与W火焰煤粉炉燃烧特性差异分析

分析了2种炉型炉膛中的气流动力结构特点，并据此比较分析了煤粉在2种炉型中燃烧时炉内的温度场分布特点、煤粉气流的着火特性及燃烧稳定性、煤粉气流的着火特性及燃烧稳定性、煤粉粒子的燃尽条件、炉内的结渣倾向等，以便于读者对四角切圆炉与W炉的结构特点及燃烧特性有比较全面的了解。     

不同细度煤粉燃烧特性的实验研究

对平三煤和大友煤,采用热重分析仪和一维沉降炉试验分析不同煤粉细度下煤样的燃烧特性,并利用热重试验结果建立燃烧反应模型,结果表明：煤粉细度越小,表观活化能越低,着火温度降低,煤粉的燃烧特性越好,平三煤在煤粉细度为15％-20％时的燃烧特性变化不大。     

大同烟煤增压富氧燃烧的热重实验研究

利用TherMax500型加压热天平研究了大同烟煤在增压富氧条件下的燃烧行为,主要考察压力对其燃烧特性的影响。实验结果表明,煤粉常压时的非均相着火,在中低压力下转变成均相着火,当压力增加到4 MPa后又逐渐向非均相着火过渡,并在6 MPa时完全转变成非均相着火。在均相燃烧时,随着压力的升高,挥发分燃烧速率逐渐加快,煤粉热解程度逐步加深。由于不同压力下着火方式的改变,煤粉的着火温度及燃尽温度并非随着压力的增加而单调变化,因而导致煤粉的综合燃烧特性指数S随着压力的增加先升高后降低。     

O2/CO2和O2/N2气氛下不同煤种的热解与燃烧试验研究

采用热重-质谱联用仪分别研究了3种煤在O2/N2和O2/CO2气氛下的热解和燃烧特性.结果表明,与N2气氛相比,CO2气氛下煤粉的热解过程可分为水分的蒸发、挥发分的释放以及较高温度下煤焦与CO2的气化反应;随燃烧气氛中氧浓度的增加,煤粉的TG-DTG曲线移向低温区,着火温度和燃尽温度降低,煤粉综合燃烧特性指数增大;在相同的燃烧气氛及氧浓度下,PRB次烟煤的着火温度和燃尽温度明显低于Illinois烟煤和Utah烟煤.     

燃烧数值计算中煤粉当量直径研究

提出了煤粉燃烧数值计算中煤粉的等燃尽率与等燃烧速度当量直径及其计算方法.运用燃煤锅炉煤粉射流的一维燃烧模型,将符合Rosin-Rammler分布的煤粉颗粒群的燃尽过程作为比较基准,对直径分别为等燃尽率当量直径、等燃烧速度当量直径以及“几何”平均直径的几种单一粒径的煤粉颗粒群在多种燃烧条件下进行了燃烧计算.通过对相同燃烧条件下燃尽率曲线的比较,得出了煤粉燃烧数值计算中煤粉当量直径的最佳计算方法,即采用直径为等燃尽率当量直径的单一粒径颗粒群时,在整个燃烧过程中,燃尽率与分布式粒径的煤粉颗粒群的计算结果十分接近.将等燃尽率当量直径运用在研究或实际运行工作中,有利于减轻煤粉燃烧计算工作量及及时分析煤粉的燃烧情况.