生物质与石油焦混烧热重试验研究

以生物质荔枝条与石油焦的混合燃料为研究对象,采用TG-DTG-DSC联用实验技术和差减微分法Freeman-Carroll,对其混烧特性曲线和混烧机理进行分析,计算各种燃烧特性指数及动力学参数。结果表明:混烧试样S1、S2的DTG曲线出现2个峰,S3、S4及S5的DTG曲线出现3个峰,并在位于其第2、3峰之间的DSC曲线出现1个向上的吸热峰;随着荔枝条含量的增大,试样的可燃特性指数、着火特性指数、燃尽特性指数及综合燃烧特性指数逐渐增大,且混燃逐渐呈3种着火燃烧模型,即:低温段的均相着火、中温段的均相-多相联合着火、高温段的多相着火;同一试样的低温段反应级数高,高温段反应级数低,中温段反应级数最低;混烧中需加强中温阶段的热量供给。     

城市污泥与混矸煤混燃特性的实验研究

利用热重分析仪研究不同掺烧比例、不同钙硫比下低热值混矸煤与污泥的着火稳定性和综合燃尽特性。采用Coats-Redfern积分法确定污泥与煤混烧过程中化学动力学参数。结果表明:污泥与煤样的混烧特性从总体上表现为污泥和煤样共同作用的结果,低热值混矸煤中适当掺混污泥可以提高热失重率,改善低热值混矸煤的着火特性,达到更好的燃烧效果,当污泥的掺烧比为10%左右时,综合燃烧性能最好。Ca/S摩尔比对煤和污泥燃烧也有很大的影响,随着Ca/S摩尔比的增加,混合燃料的着火点和燃尽温度均增加,燃烧特性指数先变小再增大,可以得出为了增加脱硫的效果而增加Ca/S摩尔比,对混合燃料的燃烧起到负面的作用,所以需要寻求一个最佳的Ca/S摩尔比。其研究结果可为掺烧污泥的循环流化床锅炉的运行提供参考。     

印染污泥与木屑混燃特性及动力学

采用综合热重分析法,在不同升温速率及印染污泥与木屑不同比例混合条件下,对印染污泥、木屑及其混合物的燃烧特性进行了研究.结果表明,印染污泥的热重曲线存在4个明显的失重峰,分别与水分的析出、两个挥发分的析出以及固定碳的燃烧阶段相对应.混合试样燃烧过程中,污泥和木屑基本保持各自的挥发分析出特性,其燃烧曲线位于污泥和木屑燃烧曲线之间,且混合试样微熵热重曲线的变化趋势与组成比例较大的成分DTG曲线变化趋势较为接近.污泥与木屑混合后其综合燃烧特性指数SN有所增大,说明挥发分含量越高对应的燃烧特性越好;采用积分法(Coats-Redfern方程)计算得到各阶段燃烧反应的机理方程及相应的活化能参数,分析表明单一印染污泥燃烧的活化能较低,活化能的大小与试样的燃烧阶段是相对应的.     

生物质与煤掺烧燃烧特性的实验研究

利用热重分析仪,在不同条件下,对单一生物质、煤及其混合物的燃烧特性进行分析,研究了木屑、稻壳、稻草及耒阳白沙煤的着火温度、燃烧最大速率温度和燃烬温度等燃烧特性参数。实验结果表明,生物质的着火温度比白沙煤低,生物质在燃烧过程中有两个明显的失重阶段,而煤只有一个明显的失重阶段。通过掺烧可以使生物质与煤的混合物着火温度降低,着火时间缩短,延长了整个燃烧的温度区间,使煤能更好地燃尽,使燃料的燃烧特性得到了优化。随着生物质掺混比例的提高,掺混样品着火点温度降低得更加明显;且生物质颗粒尺寸由R90变为R200时,同样的掺混比例下,尺寸R200的掺混样品着火温度更低。     

污水污泥着火和燃烧特性研究

采用热分析的方法对4个污水处理厂的污泥在空气气氛下的着火燃烧过程及其动力学特性进行了研究,分析了污泥着火机理,确定了污泥的着火温度和综合燃烧特性指数,提出污泥在空气气氛下的燃烧分3个阶段,第1阶段是水分析出阶段;第2阶段是有机物的分解燃烧和固定碳燃烧阶段,这一阶段是污泥燃烧的主要失重阶段;第3阶段是无机物的分解阶段.其中第1个阶段是吸热过程,第2阶段是放热过程.采用双组分分阶段一级反应模型求出了4个污泥样品的表观活化能和指前因子,给出了样品热解的动力学方程,通过理论计算,双组分分阶段一级反应模型的理论数据与实验数据吻合良好.     

城市污水污泥与煤混烧的热重试验研究

采用热重分析法对1种煤样（C）和2种城市污水污泥（S1和S2）及其混合试样进行了燃烧特性试验研究．结果表明：污泥的失重主要为挥发分的析出与燃烧,升温速率提高有助于污泥的快速处理及热能的利用,但总失重率较小,减量化较差;污泥与煤样的混烧特性从总体上表现为污泥和煤样共同作用的结果,随着污泥所占比例的增加,试样的着火温度逐渐降低;当污泥的掺烧比为25％左右时,综合燃烧性能最好．采用Freeman-Carroll微分法确定污泥与煤混烧过程中化学动力学参数,结果显示污泥在温度较低时更易于反应,而煤则表现出相反的性质．根据对不同掺烧比下污泥燃烧性能参数及化学动力学等方面的分析,得出污泥S2更适合燃烧处理．     

生物质与煤富氧混合燃烧特性研究

采用热重分析仪研究了棉秆、玉米芯和大同煤以及它们之间混合燃料的富氧燃烧特性。分析了富氧条件混合燃料的燃烧特征参数,如着火温度、峰值燃烧速率及其对应温度、燃尽温度及综合燃烧特性指数。采用Coat-Redfern法计算混合燃烧动力学参数。结果表明:在O2/CO2气氛下,提高氧气浓度可以改善生物质与煤混合燃料的燃烧反应,降低燃尽温度,使混合燃料的燃烧反应向低温区域移动;燃烧反应活化能在挥发分析出和固定碳燃烧的两个阶段均增大;但生物质与煤的掺混比例在30%情况下,氧气浓度的变化对混合燃料的着火温度的影响规律并不明显。在50%O2/50%CO2气氛下,随着生物质比例的增加,所有特征参数向低温区域前移,混合燃料燃烧反应活化能在挥发分析出阶段逐渐减小,在固定碳燃烧阶段逐渐增大。Coat-Redfern模型可以较好的描述棉秆或玉米芯与大同煤混合物在空气或富氧条件下的主要燃烧过程。     

干化污泥燃烧特性的研究

采用德国LEITZ-ⅡA型热显微镜和美国PE公司的1GA一7型热重分析仪,对上海石洞口污水处理厂污泥千化装置产生的干化污泥的燃烧特性进行了研究.结果表明,污泥是一种高灰分、高挥发分、低固定碳含量、低热值的燃料,具有着火容易、着火温度低、着火方式为均相着火、燃烧物质以挥发分为主等燃烧特性.计算了污泥的燃尽指数和综合燃烧特性指数,采用Coasts指数积分法求解了污泥燃烧动力学特性参数.研究结果为市政污泥的资源化利用和石洞口污水处理厂污泥焚烧装置运行工况的调整积累了基础实验数据.     

两种不同生物质成型燃料燃烧特性实验研究

以木质颗粒和玉米秸秆颗粒两种生物质成型燃料为研究对象,通过热重分析和生物质燃烧实验台对两种成型燃料的燃烧特性展开研究并将二者的试验数据进行对比分析。实验结果表明:两种生物质颗粒燃烧过程具有相似性,但在反应速率与燃烧特征参数上存在明显差异。与玉米秸秆颗粒相比,木质颗粒着火温度高,着火时间晚,但燃尽时间短;在燃烧初始阶段木质颗粒的反应速率低于玉米秸秆颗粒,而后又高于玉米秸秆颗粒,燃烧过程中木质颗粒最大反应速率明显大于玉米秸秆颗粒;木质颗粒的可燃特性、燃尽特性和综合燃烧特性指数均优于玉米秸秆颗粒;木质颗粒在低温段和高温段的活化能均高于玉米秸秆颗粒。     

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.