混煤燃烧过程中的交互作用:过量空气系数对混煤燃尽特性的影响

在沉降炉上对无烟煤、贫煤、烟煤、褐煤以及不同配比(25%、50%、75%)混煤开展了过量空气系数对混煤燃尽特性影响的实验研究。结果表明,混煤燃烧中挥发分高的煤对挥发分低的煤存在促进和抑制2种交互作用。"炉外"掺烧方式下,低挥发分煤与高挥发分煤掺混时,抢风抑制作用表现明显;尤其是掺烧75%高挥发分煤时,抢风抑制作用最为显著;提高过量空气系数可以改善贫氧气氛,减弱混煤燃烧中的抢风抑制作用,提高混煤燃尽率。"炉内"掺烧方式下,过量空气系数的增加,交互作用减弱,各单煤的燃烧独立性增强,混煤燃尽率逐渐接近计算线性燃尽率。     

型煤燃烧过程中硫析出特性的研究

利用改进的自动测硫仪,以三种烟煤和一种无烟煤为研究对象,在不同温度、气氛和空气流量条件下对影响型煤燃烧过程中硫析出特性进行了研究,并对脱无机硫北宿型煤硫的析出进行了讨论．试验表明：炉温、煤在炉中停留时间、煤种、硫的存在形态、煤中钙基组分的含量、煤周围氧气的浓度和空气的流量等因素影响型煤燃烧硫的析出速度和析出量．研究结果可对型煤燃中固硫的研究提供依据．     

煤燃烧过程中各形态硫析出规律的研究

利用改进的自动测硫仪,以高有机硫北宿烟煤和高黄铁矿硫阳泉无烟煤作为研究对象,在不同温度下对原煤和脱无机硫煤在煤燃烧过程中硫析出特性进行了研究,另外对原煤和脱无机硫煤在热解和燃烧时硫形态的变化进行了研究．实验表明：黄铁矿硫、有机硫、煤中有机硫的分布在不同温度下具有不同的析出能力;煤热解和燃烧过程中各形态硫可以向其它形态转移,使硫的析出变得十分复杂．其结果对研究煤燃烧过程中硫的析出规律及燃中固硫有一定帮助．     

准东煤及其混煤燃烧与结渣特性

准东煤田是我国目前最大的整装煤田,煤质总体呈现中高水分、中高挥发分、低灰、低硫、低磷、中等热值、反应活性好等特点,是大规模煤化工、煤电气联产优质原料。但准东煤中较高的Na、Ca含量影响锅炉正常运行,限制了准东高钠煤的燃烧利用,目前电厂主要通过掺烧低钠煤方式加以利用。为考察准东煤及其混煤燃烧与结渣特性,在五彩湾电厂采集了准东煤(ZD)和乌东煤(WD)等2种原料煤。采用热重分析仪研究30%、50%和80%等不同配比下混煤燃烧特性,并分析响应配比下煤灰特性变化规律。结果表明,准东煤混煤燃烧的DTG曲线有2个特征峰。随准东煤配比增加,混煤燃烧TG和DTG曲线向低温区移动,DTG曲线特征峰更明显;混煤燃烧特征温度逐渐降低,最大燃烧速率与综合燃烧特性指数先降低后升高,混煤灰熔融温度逐渐降低。准东煤相对乌东煤具有较高的碱性氧化物和较低的酸性氧化物含量,准东煤配比越高相应的SO_3、CaO、Na_2O的含量越高结渣倾向性更强。但部分指标并不能准确预测结渣强弱,如准东煤硅铝比为1.67,而乌东煤硅铝比为3.02,依据硅铝比判断结渣倾向性与事实不吻合。另外,煤中CaO含量大于30%后继续增加则灰熔融温度升高,是准东煤比乌东煤具有更高灰熔融温度的原因,随准东煤配比增加,混煤灰熔融温度呈明显降低趋势。燃烧结渣与沾污倾向指标主要有基于煤灰成分和基于煤灰熔融温度的指标,总结分析以往结渣与沾污预测指标结合试验结果认为:基于煤灰成分的碱酸比以及基于煤灰熔融温度的特征温度差值(FT-DT)是判别准东煤及其混煤结渣与沾污倾向性的理想指标。     

微波氧化脱除煤中有机硫

采用微波联合超声波分别对潞安煤、西山煤、云南煤和阳泉煤进行脱硫研究.考察了氧化剂配比、微波辐照时间、超声波联合微波等条件对煤中有机硫脱除效果的影响.实验结果表明,不同氧化剂配比有不同的脱有机硫效果.其中,V(HAc):V(H2O2)=1∶1时,脱硫效果最佳;微波辐照时间对脱硫率有明显的影响,随着微波辐照时间的延长,有机...     

钙基添加剂对不同煤种解耦燃烧下硫释放的影响

煤燃烧后排放的硫氧化物导致的环境污染问题已经引起人们的日益关注。基于一段式和两段式卧式炉,本文探究在传统燃烧和解耦燃烧条件下,温度、煤种以及CaO对燃煤释放SO₂规律的影响。试验结果表明：不同煤种的SO₂释放规律存在差异。随着温度的升高,不同煤种燃烧SO₂的释放量均不断增加,硫的动态析出曲线逐渐由单峰分布转化为双峰分布。传统燃烧模式下,添加的CaO对烟煤、无烟煤和褐煤脱硫效率可以达到70%以上,高氯煤脱硫效率则较低,仅有12.09%～20.45%;随温度升高,烟煤、褐煤和高氯煤的脱硫效率呈现先略微下降,后升高再下降的趋势,烟煤脱硫效率则逐渐降低。解耦燃烧模式下,CaO对烟煤、无烟煤脱硫效率在42.35%～76.23%,褐煤在21.35%～52.63%,高氯煤脱硫效率仍然较低,在8.93%～10.57%;随温度升高,烟煤、褐煤和高氯煤的脱硫效率呈现先增加后降低的趋势,烟煤脱硫效率逐渐降低。解耦燃烧模式下,不同煤种SO₂的总释放量大于传统燃烧模式,添加CaO后脱硫效率小于传统燃烧模式。     

煤粉添加高炉除尘灰混合燃烧特性及动力学研究

利用热重分析天平,采用非等温燃烧方法对除尘灰与2种煤粉的混合试样的燃烧特性及其反应动力学参数进行了实验研究. 考察了不同配比的混合试样的着火温度、燃烧速率最大时温度、燃尽温度和最大燃烧速率等燃烧特征参数,计算了反应的动力学参数活化能Ea和指前因子A. 结果表明,两参数均随混煤中除尘灰比例的增加而降低,存在"动力学补偿效应". 煤中掺入除尘灰后,试样燃烧的第一和第二阶段的Ea均呈现下降规律,但对不同煤粉影响效果程度有较大差别. Ea的计算表明,除尘灰的存在有助于改善煤的着火性能,对煤的燃烧有催化促进作用,且5%为最佳掺混比例.     

高温悬浮态的煤焦燃烧反应动力学研究

在高温气固悬浮态试验台上,对无烟煤、烟煤的煤焦燃烧模型进行了研究。在恒温条件下,分别获得A煤(无烟煤)煤焦与B煤(烟煤)煤焦的燃烧曲线,通过传递函数进行修正后的燃尽率与时间的关系曲线与已知的机理函数进行拟合,采用相关性系数选取最佳反应模型。对A煤煤焦与B煤煤焦的模型的动力学参数进行求解并拟合理论燃烧曲线,结果与实验的测定值吻合良好,表明动力学分析结果的可靠性。     

混煤的流化床热解动力学研究

采用微型流化床热分析仪(MFBRA),探讨了不同煤种及其混煤在相同的热解条件下甲烷的析出特征及其生成动力学.结果表明,在相同的热解条件下,煤热解过程中甲烷的开始析出温度随煤中挥发分的升高而降低,甲烷的最大析出速率及甲烷的生成总量都随煤中挥发分的升高而增加;煤热解反应的活化能(E)随煤中挥发分的升高而降低,表示煤的挥发分愈高,煤的热解愈容易进行;配煤改变了单种煤的煤质特征,其水分、挥发分和灰分等煤质指标等于单种煤相应煤质指标的加权平均值,但混煤热解的活化能(E)并不等于配合单种煤活化能(E)的加权平均值.     

钢渣-粉煤灰-硅灰复合改性剂对硫铝酸盐水泥性能的影响

为调节硫铝酸盐水泥凝结时间,提升其抗压强度,以钢渣、粉煤灰及硅灰部分取代硫铝酸盐水泥,基于曲面响应法(RSM)进行实验设计,研究各因素对硫铝酸盐水泥初、终凝时间和28 d抗压强度的影响并给出相应的机理分析,得到在改性剂复掺时硫铝酸盐水泥28 d强度的最优配比并对相应的配合比进行实验验证.结果表明:三种改性剂复掺可延长硫铝酸盐水泥的凝结时间;硫铝酸盐水泥28 d强度的最优配比为钢渣取代率5％、粉煤灰取代率14.11％、硅灰取代率6％,改性后硫铝酸盐水泥强度得到显著提升.     

中国煤中硫的分布特征研究

以“中国煤种资源数据库”为基础,结合新采集煤样,对中国不同煤田2237个煤层煤样的硫含量数据进行了统计分析,分不同时代、不同地域和不同煤种讨论了中国煤中硫的分布特征,并总结了煤中硫的分布规律.认为中国煤中硫的含量分布与成煤时代、聚煤地区密切相关.引入“储量权重”概念,按聚煤区储量加权计算,中国煤中平均硫含量为1.02%,该数值比算术平均值(1.40%)更能准确地反映中国煤中硫的含量分布.     

确定炼焦煤硫转化率方法的研究

根据焦炭中硫为各单种煤中所含硫转化为焦炭中总硫的原理,通过给定的单种煤的硫含量和配煤方案以及焦炭干基全硫的测定值,计算出单种煤的硫转化率,进而用来预测生产焦炭的硫含量。     

火电生产中配煤技术与控制SO2排放的研究

通过配煤的模拟燃烧实验,对配煤技术与二氧化硫排放进行了研究。在实验中将不同煤种按一定比例混合燃烧,用烟气分析仪测其燃烧烟气中二氧化硫的含量,通过对纯煤本身中的游离氧化钙含量与硫的降低率进行比较分析,发现高硫低钙煤与低硫高钙煤混配能够有效的降低烟气中二氧化硫含量,减少对环境的污染,并得出高硫低钙煤与低硫高钙煤混配的最佳比例。通过目前火电厂脱硫状况与配煤的经济效益的比较讨论,得出在火电厂相对于上脱硫装置的巨费额用,合适比例的配煤技术无疑为高硫煤寻找了一条出路,并就火电厂经济效益的提高提出一些可供参考的意见。     

配合煤炼焦时硫分转化的研究

为预测焦炭质量,避免硫分过高,提出了"硫的滞留值"的概念,并以此进行了40kg小焦炉试验,研究单种煤硫的滞留值与配合煤炼焦时硫的滞留值之间的关系。试验结果显示,在煤质比较稳定的前提下,同类煤种间变换,单种煤与配合煤炼焦时硫的滞留值一致;不同煤种间的变换则规律性不强,尚待研究。     

Char characterization and DTF assays as tools to predict burnout of coal blends in power plants

The aim of this study is to predict efficiency deviations in the combustion of coal blends in power plants. Combustion of blends, as compared to its single coals, shows that for some blends the behavior is non-additive in nature. Samples of coal feed and fly ashes from combustion of blends at two power plants, plus chars of the parent coals generated in a drop-tube furnace (DTF) at temperatures and heating rates similar to those found in the industrial boilers were used. Intrinsic kinetic parameters, burning profiles and petrographic characteristics of these chars correlated well with the burnout in power plants and DTF experiments. The blend combustion in a DTF reproduces both positive and negative burnout deviations from the expected weighted average. These burnout deviations have been previously attributed to parallel or parallel-series pathways of competition for oxygen. No deviations were found for blends of low rank coals of similar characteristics yielding chars close in morphology, optical texture and reactivity. Negative deviations were found for blends of coals differing moderately in rank and were interpreted as associated with long periods of competition. In this case, fly-ashes were enriched in material derived from the least reactive char, but also unburnt material attributed to the most reactive char was identified. Improved burnout compared to the weighted average was observed for blends of coals very different in rank, and interpreted as the result of a short interaction period, followed by a period where the less reactive char burns under conditions that are more favorable to its combustion. In this case, only unburned material from the least reactive char was identified in the fly-ashes.     

采用正交实验法对某型煤优化配比研究

针对吉林市某型煤产品存在的问题，应用正交实验法对其原料配方、各种原料煤对型煤热值影响的主次顺序，挥发物产率和燃尽率等影响燃烧特性的因素进行了实验研究，分析了实验各因素对燃烧过程的影响；得出了所配型煤着火燃尽特性的变化规律及其关联式，并绘制了相关的实验曲线；提出了改进型煤燃烧过程主要措施，即保证炉膛高温和延长型煤在炉内的停留时间。     

含硫模型化合物在不同载体上的担载及其燃烧过程硫的释放行为

用自动定硫仪考察2-甲基噻吩、苯硫醚两种含硫模型化合物在不同载体上的负载行为以及乙醇和丙酮溶剂对两种含硫模型化合物负载情况的影响,并考察了在含硫模型化合物在燃烧过程中硫的释放行为。结果表明：XK-5000自动定硫仪具有重复性好和稳定性高的优点;与二氧化硅和活性三氧化铝两种载体相比,活性炭对2-甲基噻吩与苯硫醚这两种模型化合物有更好的吸附性能;丙酮溶剂对3种载体的吸附都有促进作用,且对活性三氧化铝的促进作用最大;苯硫醚在燃烧过程释放硫的速率快于2-甲基噻吩。     

不同砷含量下煤中砷与硫的脱洗研究

为研究不同砷含量下煤中砷和硫的脱洗率,将砷含量分为3个等级分别讨论,即:0 mg/kg～5.50 mg/kg,5.50 mg/kg～8.00 mg/kg和8.00 mg/kg以上.研究发现,在砷含量为0 mg/kg～5.50 mg/kg之间,砷的赋存状态极为复杂,总体以有机态为主,洗选后,砷容易富集到精煤之中.全硫脱洗率和砷含量无相关性,而与有机硫占全硫的比重呈负相关;当砷含量大于5.50mg/kg时,随着砷含量的增加,砷逐渐以无机态为主,易于洗选.