气相温度脉动对煤粉颗粒热解氮化合物释放的影响

在有气相温度脉动的条件下,对煤粉颗粒热解中含氮化合物的瞬时释放过程进行了计算,计算中对氮化合物瞬时释放速率采用了官能团(FG-DVC)模型.结果表明,在不同的气相平均温度下,不同粒径煤粉颗粒氮化合物即HCN的释放均受到气相温度脉动的影响.与不考虑气相温度脉动相比,气相温度脉动加快了煤粉颗粒HCN的释放.随着气相温度脉动强度的提高,这种加快作用进一步增大.     

气相温度脉动对生物质颗粒内温度变化的作用

作为研究湍流与生物质颗粒反应之间相互作用的基础,对置于有温度脉动热气流中的生物质颗粒内瞬时温度随时间的变化进行了计算。结果表明,气相温度脉动导致颗粒表面与中心瞬时温度均出现了脉动,而颗粒表面比中心瞬时温度的脉动幅度要大;随气相温度脉动强度和生物质颗粒Re的增大,颗粒表面与中心瞬时温度的脉动幅度均增大。     

矿物质对煤粉热解的影响

本文通过不同显微组分富集样的热分析实验对矿物质对煤粉热解特性的影响进行了研究。结果显示，矿物质对煤粉的热解既有抑制作用，也有促进作用，取决于矿物质组成和显微组分组成。添加ＣａＯ和ＮａＣｌ实验结果表明，两者对热解的影响不一样，并与显微组分和其它矿物质含量有关。     

热解温度对依兰煤热解特性的影响分析

本论文在处理量为2.5 kg/h的热解实验装置上,分别以两种烟煤和一种油页岩为原料,考察了热解温度对热解产物产率、组成和性质的影响规律。实验结果表明,当反应温度分别为481℃、514℃、519℃时,六级煤、油页岩、造气入炉煤的焦油产率依次达到最高,产率分别为13.58%、12.54%、4.23%;在实验温度范围内,随着温度的升高,气体产率不断增加,且气体组分不断变化。     

煤粉热解过程对PM0.1内元素成分的影响

选取典型烟煤(PDS)及其分离出的含有机结合态金属较多的中密度(MD)煤样,在沉降炉中进行煤粉热解和燃烧收取颗粒物的试验,研究了热解过程中释放的有机结合态金属对典型烟煤燃烧生成的PM0.1中元素成分的影响.结果表明:1.5μm以下热解颗粒中无机元素成分分布与燃烧生成的PM0.1中元素较接近,显示出有机结合态金属分解对PM0.1的贡献;SEM-EDS分析表明,热解颗粒主要由碳质和挥发性金属组成,粒径略大时,挥发性金属含量降低;PDS原煤与其MD煤样相比,Ca、Fe在其内在矿和外在矿的分布形式和含量的不同导致了其在热解颗粒和PM0.1中含量不同;对于含有机结合态金属较多的MD煤样,在温度较低时,PM0.1多由有机结合态金属分解、气化生成,在温度较高时,难熔元素的气化对PM0.1的贡献有所增加.     

热解温度和时间对煤热解过程中汞析出的影响

采用国际通用的Ontario-Hydro法,对150目的煤粉在氮气气氛下不同热解温度和时间下进行的热解研究,测试结果表明：汞总释放率随时间呈现递增趋势,热解时间对汞的形态分布影响很小。汞总释放率随着温度的升高几乎呈线性关系增长,而且随着热解温度的升高,元素汞占总汞的比例先变大再变小。元素汞在热解过程中始终是气态汞的主要形态。不同的煤种对汞释放率有影响,变质程度较低的兖州煤汞的释放率较低,变质程度较高的大同和神华煤的释放率相对较高。     

阳极热解挥发分氢气和甲烷的析出特性研究

对阳极热解挥发分组分氢气和甲烷的析出特性进行了研究。在小型固定床反应器上对生阳极样品进行了热解实验,考察了不同升温速率和不同阳极体积(重量)对挥发分氢气和甲烷析出的影响。结果表明:氢气和甲烷的析出都呈明显的双峰分布,峰值温度相差230℃左右;随着升温速率的增加,挥发分的析出速率加快,气体析出的峰值向高温侧移动,但两种气体的析出特征基本保持不变。应用高斯分峰法分别对氢气和甲烷气体的析出动力学进行了分析,得到了其释放的动力学参数。     

升温速率对杨木屑热解特性的影响

将杨木屑在不同升温速率（10℃/min,15℃/min,20℃/min,25℃/min和30℃/min）下进行热解,基于TG和DTG、温度特征值、失重率及热解产物产率分析不同升温速率下杨木屑的热解规律,利用FWO法计算热解动力学参数,对精制后的焦油进行GC-MS检测,分析其主要有机成分及变化规律。实验表明,杨木屑样品主要失重的温度区间为210～400℃。杨木屑的失重率与升温速率成正比,升温速率的提高会导致温度延迟现象加重。由FWO法求得杨木屑样品的热解反应活化能平均值为129.9kJ/mol。热解产物产率表明,升温速率提高,固相和气相产物产率降低,液相产物产率提高。GC-MS检测结果表明,精制后的焦油主要成分为醇类、苯酚类、酯类、醛类、酸类、糖类、吡啶、烯烃类等有机化合物,其中随着升温速率的提高,酚类、酸类、醇类和醛类的相对含量下降但酚类的表现最为明显。     

升温速率对废塑料热解过程的影响

选取废旧塑料聚乙烯（polyethylene,PE）、聚丙烯（polypropylene,PP）、聚氯乙烯（polyvi-nyl chloride,PVC）及其混合物,在氮气气氛下进行热解实验,实验温度从室温到700℃,升温速率分别为10℃/m in、20℃/m in和30℃/m in。讨论了不同升温速率对废塑料热解过程的影响,并采用Coast-Redfern法进行了热解动力学分析,得到了三种废塑料及其混合物的热解特性及反应动力学参数。研究结果表明,升温速率对热解速率,热解温度段,活化能,频率因子都有影响。升温速率越快,热解反应越快,所需的活化能也越大,热解过程对能量的消耗越多。因此,在废塑料热解过程中,要综合考虑升温速率,热解原料,热解温度等条件。本文可为废塑料热解工艺的研究提供理论依据和参考数据。     

磁场对煤粉着火温度影响的研究

利用磁场对化学反应过程中不同磁性质反应物和生成物所起的作用不同,研究在磁场作用下对煤粉着火温度的影响。试验结果表明,在煤粉进入燃烧室着火之前的管道上,加入0．25T的磁场,可以使无烟煤的着火温度相对降低约100℃,这一特点有可能促使无烟煤在更广泛地范围内获得较好的应用。对于烟煤的着火温度,强磁场的影响作用并不明显。     

Temperatures of Coal Particle During Devolatilization in Fluidized Bed Combustion Reactor

The purpose of this study was to investigate the thermal behavior of coal during devolatilization in fluidized bed. Temperatures in the center of single coal particle were measured by thermocouple. Two coals were tested (brown coal Bogovina and lignite Kosovo), using dry coal particle, shaped into spherical form of diameters 7 and 10 mm, in temperature range from 300 to 850°C. Unsteady behavior of coal particle during heating and devolatilization in fluidized bed was described by a model that takes into account heat transfer between bed and particle surface, heat transfer through particle and an endothermic chemical reaction of first-order. Based on the mathematical model analysis and compared with experimental results, values of heat conductivity (λ _c ) and heat capacity (C _p ) of coal were determined. The best agreement was obtained for constant thermal properties, for brown coal λ _c = 0.20 W/mK and C _p = 1200 J/kgK and for lignite λ _c = 0.17 W/mK and C _p = 1100 J/kgK.     

煤粉仓低温炉烟防爆系统的应用研究

分析了煤粉仓爆破的原因 ,提出了防止煤粉仓爆破的若干技术措施 ,并对煤粉仓低温炉烟防爆系统的设计与应用进行了分析总结。     

煤粉锅炉掺烧高炉煤气对煤粉燃尽影响的研究

针对某钢铁企业实际燃用的燃料，计算得到了高炉煤气掺烧率变化引起的烟气生产量变化和燃料理论燃烧温度变化曲线，在此基础上分析了高炉煤气掺烧对煤粉燃尽影响的各种因素，其中煤粉在炉膛内停留时间缩短、炉膛温度水平下降是最主要的因素。通过在一维炉和滴管炉上进行的温度对该种煤粉燃尽影响的试验研究，分析了高炉煤气掺烧率超过20%时飞灰可燃物含量急剧上升的原因，从而提出基于燃尽的煤粉锅炉掺烧高炉煤气的最佳热量掺烧率应该在25％左右。图5表3参6     

利用电容层析成像法测量气力输送中的煤粉流量

采用电容层析成像技术(ECT),对常温下气力输送的固体(如煤粉)浓度、速度和质量流量进行了测试研究.为克服电容传感器敏感场的不均匀对成像造成的影响,实验系统中利用旋风分离作用将固体颗粒集中在近壁面区域,传感器电极布置在分离器直管上.浓度分布采用单层电容传感器,速度分布采用双层电容传感器得出相关信号.由测得的速度及体积分数通过计算得出质量流量.测量结果与称重法测试结果吻合,证明电容层析成像法可获得可靠的测量结果.     

四角布置切圆燃烧锅炉水平烟道内烟温分布的试验研究

通过对某３００ＭＷ四角布置切圆燃烧锅炉在变负荷工况下水平烟道内烟温分布的现场试验结果的分析,指出了四角布置切圆燃烧锅炉水平烟道内烟温分布的特点及其随负荷变化的规律。图１３表４参５     

煤粉颗粒群着火和燃烧过程的数值模拟

建立了一维非稳态球形煤粉颗粒团的群燃烧模型.数值模拟煤粉颗粒团的着火和燃烧过程,获得了颗粒团燃烧火焰随时间的变迁.分析了煤粉颗粒团内部参数和外部环境参数对颗粒团着火和燃烧的影响.随着颗粒团内煤粉浓度的增加,颗粒团的均相着火延迟先减小后增加.增加煤粉颗粒尺寸和降低外部温度都会明显延迟均相着火.环境氧气含量的增加会减小着火延迟,同时增加颗粒团的燃烧速率.模拟计算和文献试验结果的变化趋势相吻合.     

Devolatilization Characteristics of Shenmu Coal Macerals and Kinetic Analysis

The pyrolysis of Shenmu coal macerals was performed in TG151 thermobalance. The volatile matter evolved in primary and secondary devolatilization and devolatilization kinetics were studied. The volatile matter evolved during primary devolatilization is the major part of the total volatile matter, especially for vitrinite. The percentage of volatile matter evolved during primary and secondary devolatilization suggested that inertinite have higher thermal stability. Though the heating rate can affect the percentage of volatile matter evolved during primary and secondary devolatilization, the order of volatile matter in all the temperature range is the same: vitrinite > parent coal > inertinite. The kinetic analysis of devolatilization using distributed activation energy model (DAEM) shows that the activation energy existed relatively large error at the conversion of initial 10% and final 10%. And the conversion of 10% to 90% was used to describe the variation of activation energy during pyrolysis. The activation energy of vitrinite appeared a minimum of about 50% conversion, but that of inertinite always increased as pyrolysis went on, indicating the different structure and chemical composition between them. Inertinite has higher activation energy and lower pyrolysis rate than vitrinite.     

粉煤锅炉卫燃带对烟气温度场影响的数值模拟

以100-110MW四角配风的粉煤动力锅炉为对象,在炉膛内燃烧器区段及折烟角下部附近分别设置了不同的卫燃带即人工绝热带,借助于CFX软件开展数值模拟,研究了6种型式的卫燃带对炉内燃气温度的影响。研究表明：卫燃带能提高烟气温度,有助燃烧并将有利于炉膛上部前,后屏及过热器与烟气之间的换热作用;同时在燃烧器区段内设置的卫燃带对炉内烟气温度有更显著的影响。图5表3参8     

基于TGA-DSC-FTIR联用技术研究煤粉的燃烧特性

用热重和红外联用的方式进行了以某一煤种为代表的煤粉在空气条件下的燃烧特性试验,介绍了利用TGA-DSC-FTIR联用手段研究煤粉燃烧特性的实验方法,分析了煤粉在升温速率为15℃／min和模拟空气气氛条件下燃烧的TGA-FTIR谱图。对煤粉在不同升温条件下进行热重实验,得到了煤粉活化能与热失重的关系曲线,阐述了TGA-DSC-FTIR联用分析在煤燃烧过程中的意义。