混煤燃烧动力学参数的热重试验研究

对不同配比下由烟煤、无烟煤和褐煤掺混得到的混煤的燃烧性能进行了热天平试验研究,从阿累尼乌斯定律出发,对不同配比下混煤的燃烧动力学参数进行了计算。并根据活化能随掺混比的变化规律,提出在无烟煤中掺入烟煤或褐煤,对煤的着火性能有较大的改善作用;而当着火性能相近的两种煤进行掺混时,煤的活化能比将单一煤种活化能按比例加权平均值大,混煤的着火性能更接近活化能大的煤。     

多煤种混煤燃烧特性和动力学研究

利用SDTQ-600热重差热分析仪,对由不同比例的3种单煤组成的混煤进行热失重试验,研究了混煤燃烧特性和动力学特性.试验结果表明:混煤的挥发分初析温度和着火温度随挥发分含量高的单煤比例的提高而降低,最大失重率随混煤含碳量的增加而增大;利用Gorbatchev积分式和一级反应动力模型对混煤活化能和频率因子进行了求解,求解过程中动力学曲线拟合较好;混煤煤种相同时,混煤活化能与挥发分含量、活化能与着火温度呈良好的线性关系,当混煤中缺少某一种单煤时,这种线性关系会被破坏.     

褐煤及其混煤燃烧特性试验研究

将小龙潭煤和先锋煤两种褐煤按不同比例混合进行热重分析研究.分析单一煤种及不同配比混煤的燃烧特性的差异,提出了反映煤燃烧着火及燃尽的燃烧特性综合判断指数.并根据化学动力学方法计算了各过程的化学动力学参数活化能和频率因子.     

混煤燃烧特性的热重试验研究

对不同配比下由烟煤、无烟煤和褐煤掺混得到的混煤的燃烧性能进行了热天平试验研究，对不同配比下混煤的活化能进行了计算，并根据活化能与着火温度随掺混比的变化规律对混煤的着火特性进行了探讨;此外根据不同掺混比下煤样的试验数据，从阿累尼乌斯定律出发，提出了表征煤在着火后燃烧速度和燃烧稳定性指数HF，对不同配比下煤的HF进行了计算，并据此对混煤的稳燃及燃尽性能进行了研究。图11表2参5     

O2/CO2/N2气氛下玉米秸秆混煤燃烧特性及动力学分析

以玉米秸秆和煤粉为原料,在不同原料配比,不同升温速率下,利用热重分析仪在模拟锅炉气氛下进行燃烧实验,采用Flynn-Wall-Ozawa法建立动力学模型,研究模拟锅炉气氛下玉米秸秆及其混煤燃烧的燃烧特性及其动力学,对比相同实验条件空气气氛下的燃烧工况结果表明,燃料的综合燃烧特性指数SN随升温速率的增大而成倍增长,因掺入煤粉的比例加倍而减半;随着掺混煤比例的增大,失重速率(DTG)曲线上固定碳燃烧阶段逐渐分化为2个失重峰,模拟锅炉气氛下分化现象更为明显;煤粉的掺入会使燃烧过程所需表观活化能波动增大。     

褐煤混煤燃烧特性的热重分析法研究

利用热重分析法对三种褐煤及其混煤的热解、着火和燃尽等燃烧特笥及其活化能进行了研究。试验结果表明，混煤中的单一煤种在混煤燃烧过程中基本保持各自的着火和燃尽特性；而其热解特性和活化能与掺混比例有关。提出了能够表征单煤及混煤燃烧性能的综合燃烧特性指数SN。     

洗中煤和煤矸石的混合燃烧特性分析

利用热分析法研究了洗中煤和煤矸石混合后的低热值混煤的燃烧特性,对数据进行分析获得了其燃烧特性峰值温度、着火温度、燃尽温度、综合燃烧特性指数等特征参数,通过动力学分析得到了活化能与频率因子等参数,得出结论:混合比对煤样的着火性能有很大影响和低热值混煤的燃烧过程服从1.5级的化学反应。     

生物柴油与柴油热稳定性对比和热动力学分析

利用热重分析技术对生物柴油和0#柴油进行燃烧特性分析,比较两者的热稳定性。根据DTG-DTA曲线及实验数据,利用Achar微分法和Coats-Redfen积分法计算了活化能,并推断出生物柴油和柴油在低温段和高温段的非等温动力学方程。实验表明:生物柴油的挥发分较高,易于燃烧;但低温段表面活化能高于生物柴油,热稳定性优于柴油。     

几种生物质的TG-DTG分析及其燃烧动力学特性研究

采用热重分析技术对木屑、麦秆、玉米秆和玉米芯4种生物质的燃烧特性进行了研究,考察了其着火、燃尽特性和综合燃烧特性,研究了升温速率对生物质燃烧特性的影响,同时在热天平上对其进行了动力学试验研究.研究表明:生物质燃烧过程大致可以分为3个阶段,即水分析出阶段、挥发分析出燃烧阶段、固定碳燃烧与燃尽阶段:生物质具有着火温度低、燃尽温度低、燃尽率高等优点;随着升温速率的提高,着火温度、各试样挥发分最大释放速率、燃尽温度均呈升高趋势,燃烧特性随升温速率的提高而变好.采用一级反应动力学模型和积分法对生物质燃烧动力学参数的研究表明,生物质具有较低的活化能,有利于点燃.     

半焦燃烧分段反应动力学参数的计算

利用TG/DSC热重分析仪对半焦在空气气氛下不同升温速率进行热重实验,运用Flynn-Wall-Ozawa方法对半焦的燃烧动力学参数进行分析研究。结果表明:通过活化能的变化趋势可以把半焦的燃烧过程分为三段:水分和挥发分的析出、挥发分的燃烧、固定碳的燃烧。对半焦燃烧过程的燃烧动力学参数进行分段拟合,可以得到每段燃烧过程的表观活化能、表观指前因子、反应级数等动力学参数以及每个阶段的转换温度点,拟合曲线与实验数据的拟合程度很好。     

混煤着火模型研究

在混煤中的组合煤各自保持各自着火特性的基础上，应用热力着火理论，建立混煤着火计算模型，只要已知各分煤的煤质特性和化学动力不参数，就可以计算混煤的着火温度。采用该模型对混煤在一维沉降炉上的着火实验进行模拟，通过与实验结果的对比，说明计算模型与实验结果的趋势符合较好。计算结果进一步证明，由两种着火特性差别较大煤种组成的混煤，其着火温度主要取决于易着火煤的着火特性。     

灰煤混合燃料的燃烧动力学特性研究

利用TGA/SDTA851e型热重分析仪,对煤及不同灰煤比的混合燃料进行了热失重实验,获得了其热失重特性曲线。采用单个扫描速率的Coats-Redfern法、多重扫描速率的FWO（Flynn-Wall-Ozawa）法和Starink法三种典型的热分析方法求取了各样品的动力学参数。结果表明：随着灰煤比的升高,样品燃烧反应平均过程的活化能增高;灰煤比由0升高到0.15时,样品的活化能、着火温度和燃烬温度变化较大;灰煤比从0.15升高到0.45时,活化能、着火温度和燃烬温度变化较小。同时,通过对比几种分析方法的计算结果,认为采用多重升温速率法求取活化能时要谨慎,建议采用单重升温速率法和多重升温速率法相结合来分析燃料的热解及燃烧机理。     

NOx and H2S formation in the reductive zone of air-staged combustion of pulverized blended coals

Low NO_x combustion of blended coals is widely used in coal-fired boilers in China to control NO_x emission; thus, it is necessary to understand the formation mechanism of NO_x and H₂S during the combustion of blended coals. This paper focused on the investigation of reductive gases in the formation of NO_x and H₂S in the reductive zone of blended coals during combustion. Experiments with Zhundong (ZD) and Commercial (GE) coal and their blends with different mixing ratios were conducted in a drop tube furnace at 1200°C–1400°C with an excessive air ratio of 0.6–1.2. The coal conversion and formation characteristics of CO, H₂S, and NO_x in the fuel-rich zone were carefully studied under different experimental conditions for different blend ratios. Blending ZD into GE was found to increase not only the coal conversion but also the concentrations of CO and H₂S as NO reduction accelerated. Both the CO and H₂S concentrations inblended coal combustion increase with an increase in the combustion temperature and a decrease in the excessive air ratio. Based on accumulated experimental data, one interesting finding was that NO and H₂S from blended coal combustion were almost directly dependent on the CO concentration, and the CO concentration of the blended coal combustion depended on the single char gasification conversion.Thus, CO, NO_x, and H₂S formation characteristics from blended coal combustion can be well predicted by single char gasification kinetics.     

600MW机组锅炉配煤掺烧实验研究

随着燃煤价格的攀升,燃料成本在火力发电厂运行成本中所占比重也逐步上升。在保证机组正常运行的前提下,研究、推广配煤掺烧,是节约能源、降低成本的有效措施之一。以600 MW机组为研究对象进行配煤掺烧实验,并对实验数据进行分析。为今后配煤掺烧的研究提供理论及数据参考。     

混煤煤质及燃烧特性研究

针对混煤的煤质特性和燃烧特性开展实验研究,以指导燃煤电站科学合理的燃用混煤。研究结果表明,混煤的元素分析、工业分析及发热量满足质量加权平均,但混煤的可磨性和灰熔融特性不满足加权平均,低灰熔点煤中掺烧高灰熔点煤能显著提高混煤灰熔点,改善锅炉燃烧过程中的结渣问题,混煤灰熔点变化受到单煤灰成分的影响。热重实验分析表明,混煤的剧烈燃烧阶段与单煤存在明显差异,混煤的燃烧特性介于参与掺混的单煤之间,但不满足线性叠加,其燃烧过程存在着不同程度的交互作用。混煤的着火特性接近于易燃煤,而燃尽特性与难燃煤相近。除此以外,随着氧浓度的降低,混煤的燃烧特性明显变差,易燃煤对氧浓度的变化更加敏感。     

混煤热天平燃烧模型研究

在混煤中,各组分煤在燃烧过程中将保持各自的燃烧特性基础上建立了混煤热天平燃烧模型,该与试验结果符合较好。     

Studies on the Reaction Engineering of Combustion and Carbonization of Indian Coals,Depolymerized Coals and Residual Coal Obtained After Organo-Refining

Abstract

Kinetics of the combustion of original and depolymerized Assam, Raniganj and Talcher coals and Neyveli lignite has been studied under non-isothermal conditions in a thermogravimetric analysis apparatus by employing Coats and Redfern kinetic modeling. Depolymerization of coals through acidic phenoation was found to improve the reactivity of the coals for combustion. Similarly, depolymerization reaction also led to the improvement in the pyrolysis behavior of coals. The order and activation energy of the reactions have been reported. The kinetics studies of the residual coal obtained after the successive solvent extraction of coal has also been studied. The present studies on the reaction engineering of coal conversion and utilization technologies may help in the reactor design and in the process development engineering.     

不同煤种混煤燃烧时NO_x生成和燃尽特性的试验

在一维沉降炉上对无烟煤、贫煤、烟煤及其混煤的燃烧特性进行了研究，分析了不同因素对NOx排放量的影响，并讨论了不同过量空气系数、掺混比及一、二次风比例对燃尽率的影响，试验结果表明：当烟煤的掺混比例为25％，NOx的排放量较低，混煤燃烧时沿程分析结果表明，煤种特性的不同导致NOx排放时有不同的峰值。