对煤粉空气混合物中火焰传播及其机理研究的综述

煤粉空气混合物中的火焰传播对煤粉着火燃烧稳定和强化具有重要意义。本文综述了国内外对煤粉空气混合物中火焰传播、传播机理及其数学模型的研究。研究认为,火焰传播速度、煤粉加热速度、燃烧化学反应速度、反应物和反应产物的扩散速度中最慢的因素控制火焰的传播;煤质、煤粉浓度、煤粉颗粒尺寸和湍流交换对火焰传播速度有影响;挥发分析出、煤粉浓度、颗粒尺寸三者的相互制约关系对火焰传播的作用有待作进一步的研究。     

燃煤过程中颗粒物的形成机理研究进展

介绍了煤粉燃烧过程中颗粒物的形成机理，包括亚微米飞灰和残灰颗粒的主要形成途径．亚微米颗粒主要来自无机物的气化-凝结过程，在高温条件下无机矿物首先以氧化物、次氧化物或原子的形式气化，当温度降低时，无机蒸气通过均相成核、异相冷凝、凝并、团聚等过程形成细微颗粒．残灰由残留在焦炭颗粒中的矿物转化而成，焦炭破碎和表面灰的聚合是决定残灰最终粒径分布的主要过程，除此之外，对于含外来矿物较多的煤种，矿物破碎对残灰颗粒的形成也有十分重要的影响．最后对燃煤过程中颗粒物的形成机理研究提出了建议．     

煤粉密度对燃煤过程中颗粒物形成特性的影响[

通过浮选实验先将典型烟煤分成高、中、低3个密度段，然后对3种不同密度原煤在沉降炉内进行热解和燃烧实验，研究原煤密度对颗粒物形成机理和特性的影响。实验采用低压撞击器（LPI）把颗粒物按不同粒径大小从0.03～10.0 μm共分13级，分别采集燃烧后的可吸入颗粒物。实验结果显示：低密度原煤对颗粒物形成的贡献最大，中密度次之，高密度最小，低密度原煤所含矿物质粒度最小，形成的焦的膨胀率、总孔体积和BET表面积最大，高密度原煤所含矿物质粒度最大，形成的焦的膨胀率、总孔体积和BET表面积最小，中密度原煤介于两者之间，3种密度原煤燃烧后形成的PM10颗粒物元素构成的相同点是：对于亚微米颗粒物，元素S＋碱金属元素＋其他元素>难熔元素，对于超微米颗粒物，难熔元素占80%以上，远远大于其他三类元素。     

基于不同三组分模型解析生物质热解过程

三组分模型（three pseudocomponent model）通常被用来表征生物质热解过程。传统三组分模型中单个模型的反应级数被限定为1或3。在本研究过程中，利用非线性最小二乘法，在不限定反应级数的前提下回归三组分模型动力学参数（活化能、指前因子、反应级数）。通过研究发现，纤维素（cellulose）分解反应级数接近1，与前人结果相一致。木质素（lignin）分解级数与生物质种类有关，接近于1或3。半纤维素（hemicellulose）的分解过程最复杂，其反应级数在1.5～4之间变化。以Ozawa方法计算得到的活化能作为相对标准，对3种三组分模型进行比较，发现反应级数未确定时的模型比其他两种模型更精确地表征生物质热解过程。     

燃煤过程中重金属形态的热力平衡分析

对燃煤过程中痕量重金属的形态进行了热力学模型计算。通过对不同系统，包括多种痕量元素共存、汞/煤系统、汞/煤/氯系统、砷/煤/氯系统、硒/煤/氯系统、和汞/砷/硒//煤/氯的复杂系统的平衡计算，表明采用热力学平例分机可以为预测煤燃烧烟气中痕量重金属元素挥发或凝聚的倾向提供有价值的指导。     

燃煤烟气中痕量元素的形态及其分析方法

介绍煤燃烧过程痕量元素形态的分析方法：化学热力学平衡分析和化学反应动力学模型分析。以Hg为例，描述了痕量元素化学反应动力学模型的建立、发展和完善过程，指出了煤燃烧过程中痕量元素形态分析的若干研究方向，并给出了部分痕量元素在烟气中的形态分布。     

煤粉燃烧过程中矿物质气化影响因素的模拟研究

鉴于目前国内的实验设备和测量手段，精确测量煤燃烧过程中各种矿物质的气化率还存在很大困难。该文通过建立煤中矿物质气化的数学模型，针对煤中SiO2和FeO两种成分，来探讨相关因素对它们气化率的影响，最后应用CFD软件来研究它们在600MW锅炉内的气化行为。计算结果表明：温度是煤中SiO2和FeO气化的主要影响因素，煤粒粒径和CO2浓度也会对它们有一定影响。通过与实验结果的比较，表明计算结果比较合理。     

煤焦破碎的模拟研究

焦炭破碎对碳的转化以及飞灰颗粒的形成均具有十分重要的影响。该文利用座逾渗理论建立了单颗煤焦的二维燃烧破碎模型，并对不同初始大孔隙率Ф的煤焦进行了模拟，研究的结果发现，煤焦总孔集团数随Ф值的增加先增大后减小，Ф较小时，微孔占主导地位，Ф越大，微孔合并越剧烈，孔簇越大；煤焦破碎的次数随Ф增加而增加，说明初始孔隙率对煤焦的破碎程度具有较大影响；Ф较小时，煤焦破碎较为均匀，Ф越大，颗粒燃尽时间越少，破碎越集中在反应最剧烈的阶段，而且多发生在燃烧前期。     

稳燃腔燃烧器射流中粒子动态分析及燃烧过程研究

稳燃腔燃烧器已经获得国家发明专利,它是在钝体的基础上发展起来的一种新型煤粉燃烧器。本文用三维激光粒子动态分析仪测量了燃烧器出口气流的平均特性和湍流特性,回流区内外的颗粒数密度、直径和体积流量分布,以上数据不仅正确解释了钝体的稳燃机理,也说明了这种燃烧器具有良好的工业应用前景。     

煤和污泥燃烧和气化过程中汞析出行为的研究

固体燃料和固体废物在燃烧和气化过程中的汞排放问题在全球已经受到广泛关注。该文首先选取3个煤种和3种干城市污泥作为样本，通过热重(TG)实验了解汞在燃烧和气化过程中的基本析出行为。然后选取一个污泥样在滴管炉里燃烧，研究汞在接近实际燃烧状况下的析出行为。通过热平衡计算预测了在和实验相同条件下汞析出的变化趋势。结果表明，污泥燃烧过程中汞的析出行为受到污泥中硫和固定碳含量的抑制，煤燃烧过程中汞的析出行为受到煤中固定碳含量和Cl含量的重要影响。另外，因为单质汞在还原性气氛下极易形成，在气化过程中，即使是低温汞也很快析出。