桦甸油页岩燃烧性能的热分析研究

利用热重分析仪在非等温条件下对桦甸油页岩进行了燃烧试验。考察了粒径、升温速率、样品种类等因素对油页岩燃烧特性的影响。采用积分法（C-R法）获得了油页岩的燃烧动力学参数。结果表明，油页岩的燃烧性能随着其挥发分含量的增大而变好，且在燃烧过程中油页岩的表现活化能变化很大，对于不同的燃烧温度范围可用不同的反应级数来描述，在燃烧前期反应级数为1级，而燃烧后期反应级数为3．5级。     

油页岩及半焦混合燃烧的燃尽特性

油页岩是一种高灰分、高挥发分、低热值的劣质燃料,不适合通常的燃烧方式,而将其作为循环流化床锅炉燃料是适宜的.采用收缩核模型对油页岩燃烧过程进行理论分析,通过在自行搭建的流化床试验台上对桦句油页岩及半焦混合燃烧燃尽特性进行试验研究.分析了不同床层温度、流化速度、混合比等因素对燃尽规律的影响.结果表明:提高床层温度,增大流化速度和混合比,有助于减少燃尽时间;整个燃烧过程更接近于化学动力控制.     

我国油页岩综合利用相关研究进展

油页岩是一种重要的能源资源,其储量巨大,是世界石油资源补充能源。本文综述了近几年油页岩相关基础研究与技术开发,分析了我国单独炼油、单独燃烧发电及灰渣综合利用的研究进展,将油页岩炼油、半焦燃烧发电、灰渣综合利用集成一体,不仅可提高油页岩综合利用效率,而且还可对环境起到保护作用。本文为油页岩综合利用相关科学研究提供参考。     

油页岩挥发分析出及燃烧反应中活化能变化规律研究

为研究油页岩脱挥发分和挥发分燃烧动力学机制,并考察矿物成分对反应过程的影响,利用程序升温热分析技术进行了桦甸油页岩脱挥发分和燃烧实验。采用分布活化能模型获得了反应过程中活化能的变化规律。研究结果表明：油页岩热解挥发分析出和挥发分的燃烧均存在矿物质的催化作用,且催化类别不同,反应中矿物质催化作用使热解和燃烧的活化能出现了降低的趋势,频率因子和活化能之间的补偿关系表现出严格的分段;通过油页岩及相应半焦的燃烧特性对比表明挥发分燃烧过程中挥发分含量导致频率因子和活化能之间的补偿关系改变程度不同。     

油页岩半焦燃烧反应活性分析

采用美国Perk in E lm er公司生产的Pyris1 TGA热重分析仪,对桦甸油页岩半焦进行燃烧特性试验研究,得到3种不同升温速率下的油页岩半焦燃烧特性曲线,并使用平均质量反应性指数和燃烧稳定性指数对半焦反应性加以评价。油页岩半焦燃烧分燃烧快速段、过渡段和燃烧慢速段3个阶段进行。随着升温速率的提高,在燃烧快速段,表观活化能为133.901 3—100.204 2 kJ/mol;在燃烧慢速段,表观活化能为146.317 1—211.409 3 kJ/mol。利用Coats-Redfern法确定了燃烧快速段反应级数为3,而燃烧慢速段则为5.5,从而得到油页岩半焦燃烧化学反应的动力学参数,为油页岩半焦的有效开发与经济利用提供了理论依据。     

油页岩燃烧反应活化能不同求解方法的比较

利用热重分析仪在非等温条件下测得的桦甸油页岩燃烧试验数据，分别采用Coats-Redfern法和等转化率法（KAS法）对油页岩燃烧反应的表现活化能进行了求取，并对结果进行了比较。结果发现，用两种方法得出的活化能都表明油页岩燃烧分为两个阶段，且燃烧前期的活化能低于燃烧后期；等转化率法分析的结果表明，油页岩燃烧是一个复杂的多步反应过程，而C-R法将反应的机理简单假设为遵循反应级数模型，本身就存在问题，所以其得出的活化能值可靠性不高。     

电磁感应高温空气加热特性试验研究

将电磁感应加热技术应用到空气加热领域,研制新型高温空气加热装置。在电磁感应磁场中依靠加热装置内部感应加热件所产生的感应热对空气进行加热。在高温空气加热试验装置上,进行加热功率、空气流量、加热件初始温度对空气加热特性的影响规律的试验研究。结果表明：电磁感应高温空气加热装置能够快速方便地产生高温空气,空气终温可达900℃以上;通过改变电源功率或进入加热装置的空气流量,可以产生不同终温的高温空气。     

热解终温度对生物质半焦结构特性的影响

利用固定床制备不同终温生物质半焦。对所制半焦采用热重分析仪、扫描电镜、比表面积及孔径分析仪对半焦孔隙结构、在固定床中反应过程、半焦孔隙结构变化规律等进行分析,对所得实验数据采用分型FHH方程对进行拟合计算。结果表明:热解制焦终温越高,燃烧过程中半焦碳转化率越低;所制取的终温为600℃的半焦,表面最粗糙,孔隙最大;热解制焦终温越高,半焦表面越粗糙,半焦吸附性能越强,且分形维数D_(FHH)越大。     

糠醛渣与稻壳共热解的研究

通过糠醛渣和稻壳的共热解进行热重分析试验，发现主要热解温度区间明显的分为两个阶段，表现出不同的热解机理；共热解不是两种生物质单独热解贡献的简单叠加。在热解反应活跃区间建立与糠醛渣和稻壳共热解特性相适应的分段分级热解动力学模型，计算得到热解动力学参数。最后应用Newton—coats数值求积方法对模型进行验征，并与试验曲线进行对比，结果表明该模型具有较强的可靠性和实用性。     

四角切圆煤粉燃烧过程的数值研究

基于数值模拟的工程需要,把煤粉燃烧过程细分为煤粉气相组分的热解析出、挥发分的湍流燃烧以及焦炭的燃烧三个部分,按照边界条件计算、锅炉燃用的煤粉收到基元素以及工业分析,进行的质量份额的数值研究,结果显示,所采用的方法是可行的,计算的结果是合理的。