多联产半焦燃烧特性的热重研究

利用热重分析仪对热-电-气-焦油多联产工艺中煤干馏半焦的燃烧特性进行了分析,采用可燃性指数Kr、燃烧特性指数S、燃烧稳定性指数Rw、燃尽特性指数Cb及样品反应活化能考察了干馏温度对半焦燃烧特性的影响.结果表明:随着干馏温度的升高,半焦的着火性能、燃烧稳定性及总体燃烧性能变差,燃尽性能变佳,燃烧活化能增加;半焦的燃烧反应可用一级反应来描述,4种半焦的活化能在88.72～112.83 kJ/mol范围内.     

半焦粒子着火与燃烧过程实验研究

实验研究了半焦粒子着火与燃烧过程,测定了几种尺寸的半焦粒子在不同环境温度下的着火温度、着火滞燃期、燃尽时间和燃烧过程中的粒子温度等与燃烧过程相关的参数变化,对影响半焦粒子燃烧的因素进行分析讨论,并将实验结果与理论计算结果进行了对比分析,两者在一定范围内有较好的一致。     

废轮胎热解半焦的单颗粒燃烧特性实验研究

在单颗粒燃烧系统上研究了废旧轮胎热解半焦颗粒的燃烧特性，并探究了温度与颗粒粒径对燃烧的具体影响．结果表明，半焦颗粒在850℃及以下燃烧时经历挥发分析出及着火、挥发分燃烧、焦炭着火及焦炭燃烧4个阶段，在机理上属于典型的均质着火机理；在950℃以上时，焦炭着火早于挥发分着火，其着火机理转变为联合着火．此外，温度升高会缩短半焦颗粒着火时间等特征时间，而半焦颗粒粒径的增加则会增大挥发分火焰的体积并显著延迟焦炭的着火时间．研究结果为高效清洁利用轮胎衍生燃料提供了一定的基础研究数据．     

三种催化剂对半焦燃烧特性的影响

用热天平研究了四种半焦的燃烧特性,结果表明：添加催化剂制得的半焦具有较好的反应活性。炭燃烧反应前需要吸附的氧量也相对较小,具有较小的ＭＩ值;并通过燃烧动力学计算发现添加氧化钙制得的半焦燃烧活性最高;最后,提出了平均活化能的概念来作表示半焦燃烧活性的一个指标,提出了平均活化能的概念来作表示半焦燃烧活性的一个指标,并与其它研究者提出的可燃性综合指标Ｓ进行了比较。     

煤气化半焦增压流化床燃烧特性中试试验研究

在热输入为1 MW增压流化床燃烧中试试验装置上,对加压煤部分气化得到的气化半焦进行了加压燃烧试验研究。试验结果表明,煤气化半焦增压流化床燃烧中试装置的各分系统设计合理,全系统能协调、稳定运行。在燃烧室压力0.5 MPa,燃烧温度900℃,过剩空气系数1.2～1.3,流化速度1.1～1.2 m/s条件下,半焦的燃烧效率达到99%以上,飞灰含碳量在2%以下;此外,还发现适当提高半焦燃烧的床温和一个适宜的空气过剩系数有利于半焦的充分、稳定燃烧,而飞灰循环对提高半焦燃烧效率非常有益。     

半焦掺混煤粉MILD燃烧的数值模拟及分析

研究了MILD燃烧方式下半焦(其挥发分小于4%,)掺混煤粉燃烧的着火、燃烧和燃尽特性.首先通过与国际火焰研究基金会(IFRF)的煤粉MILD燃烧实验数据对比,验证数值模拟方法的可行性.然后保持炉膛热功率和当量比不变,将半焦的掺混比例由0逐渐提高到40%,.研究发现,在MILD燃烧方式下,半焦掺混比例由0改变至40%,对炉内速度、温度、O_2浓度场和NO_x排放影响不明显,而对半焦燃尽率有显著影响.炉内反应氛围保持了MILD燃烧的优势,即温度峰值低且温度分布均匀,热力型和燃料型NO生成被抑制.在燃尽率方面,半焦掺混比例低于30%,时,燃料总体燃尽率始终高于90%,.减少半焦粒径或提高一次风温均可进一步提升燃尽率.     

气化半焦加压着火特性及燃烧稳定性研究

在单炉膛双吊蓝加压热重分析仪上对气化半焦的加压着火特性和燃烧稳定性进行了较为系统的试验和理论研究,考察了半焦种类、总压、氧浓度、粒径和加热速率等因素对半焦着火特性和燃烧稳定性的影响规律。并以纯碳测试数据为基准,提出了燃烧稳定性的判别指数RW。研究表明,半焦的挥发份含量、固定碳含量以及孔结构是影响半焦着火温度的主要因素。随着总压和氧浓度的提高以厦粒径的减小,半焦的着火温度下降,燃烧稳定性提高;随着加热速率的增加,半焦的着火温度明显上升。     

煤部分气化后生成半焦的特性

对日照烟煤和京西无烟煤在不同温度下制得半焦进行了工业分析和硫的元素分析，研究了不同煤种制得半焦中挥发分、灰分、固定碳以及硫元素含量随制备温度不同的变化趋势，并在管式沉降炉中进行了半焦的燃烧实验，分别计算了不同半焦的燃烧动力学参数。     

压力下半焦燃烧特性的研究综述

煤的部分气化及气化后半焦的加压燃烧是第二代增压流化床蒸汽燃气联合循环 (PFBC -CC)发电技术的重要组成部分。半焦在压力下的燃烧特性则是目前该领域研究攻关课题之一。对半焦加压燃烧的研究进行了综述 ,阐述了压力下半焦的燃烧特性、反应特性、半焦形态、动力学特性以及数学模型等方面的研究进展     

半焦大比例掺烧特性研究及锅炉性能数值仿真预测

为了研究更大比例掺烧半焦的可行性并优化锅炉设计方案,利用高温热天平、3 MW煤粉燃烧中试平台等实验测试手段,系统研究了大比例半焦掺烧下混煤的着火、燃尽、结渣及NO_x排放特性的影响规律与作用机制,确定了目前适合大容量电站锅炉的半焦最佳掺烧比例为40%。利用数值模拟计算方法,对1台660 MW超超临界二次再热锅炉掺烧40%半焦的性能及污染物排放进行了预测。     

半焦加压燃烧特性的试验研究

半焦加压燃烧是第二代PFBC-CC技术的重要组成部分．分别在实验室规模的喷动流化床和热输入1 MWt中试规模的增压流化床燃烧装置上,进行了系统的半焦加压燃烧特性试验研究．研究结果表明,随系统压力的增加,炉膛温度逐渐升高,半焦燃烧效率也相应增大;在压力接近0．5 MPa时,压力增加,煤的燃烧效率增加减缓,但半焦的燃烧效率仍然增加显著．在较高的系统压力下,压力对燃烧的影响占主导因素;在较低的过量空气系数下半焦燃烧仍能获得较高的燃烧效率．床层温度提高后,燃烧反应速度加快,颗粒燃烧较完全,有利于提高燃烧效率．     

半焦在流化床燃烧中Cl元素影响CO氧化的试验

在非均匀布风的流化床燃烧系统中进行了半焦中添加PVC/NaCl的混烧试验,研究了Cl元素对燃烧中CO氧化的影响以及混烧时SOx等污染物的生成规律.试验结果表明,半焦与PVC/NaCl混烧在技术上可行,添加Cl元素抑制CO氧化,加入PVC增加SO2排放,而加入NaCl则减少SO2排放.     

多联产半焦的加压着火及燃烧特性

在Cahn TherMax 500型加压热重仪上,对煤的热电气焦油多联产半焦的燃烧特性进行了系统研究,着重考察了压力对半焦热失重特性、着火特性、燃烧产物释放特性、燃烧稳定性、燃尽及综合燃烧特性的影响.试验结果表明,随着压力的升高,半焦燃烧特性明显提高.压力从常压升高到2.4,MPa,燃烧产物释放特性指数r从0.115提高到0.590,燃烧稳定性指数RW从10.7提高到33.2,着火温度从666,℃降低到523,℃,综合燃烧特性指数S从0.49提高到2.83.     

油页岩半焦循环流化床热力参数分布特性

在循环流化床燃烧试验台上,进行油页岩与半焦不同掺混比混合燃料燃烧试验,考察一次风率为50％和66.7％2种工况下燃烧室温度和压力分布特性.表明单独燃烧油页岩半焦,炉膛密、稀相区温差较大,炉膛出口温度低,燃烧组织不理想;掺混一定比例油页岩的半焦可以在循环流化床中稳定燃烧,并能保持很好的床温特性,压力分布亦较为合理.一次风...     

半焦气力输送模型及在煤拔头中试装置中的应用

对半焦气力输送系统建立了一维数学模型,考虑了半焦气力输送中的固体颗粒运动、气固间的对流和辐射换热、半焦中残余挥发分的析出和燃烧、焦炭的燃烧、焦炭表面CO2的还原以及气相中CO的燃烧等过程.介绍了煤拔头中试装置及其系统构成,并用建立的模型对其物料输配系统进行数值模拟,得到半焦输送过程中的截面气固平均速度、沿程压力损失、气固两相温度等参数,为中试的进行提供指导.计算表明,在半焦气力输送过程中可忽略焦炭的燃烧,而挥发分的燃烧会导致气体温度由180℃升至800℃;气体速度增加,使压力损失增加,同时会引起管道磨损严重,因此中试装置中宜采用变管径的输送方法.     

O_2/CO_2气氛下生物质半焦加压燃烧特性的实验研究

利用Thermax500加压热重分析仪（PTGA）,研究了压力对木屑半焦富氧燃烧反应特性的影响。结果表明,压力从0 MPa升高到1.0 MPa,半焦燃烧反应向低温方向移动,反应速率加快,促进了燃烧反应的进行。压力由1.0 MPa继续升高,其对燃烧的促进作用减弱。当压力由1.3 MPa升高到1.6 MPa时,半焦燃烧反应反而向高温方向移动,同时反应速率减慢,过高的压力对燃烧反应起抑制作用。     

半焦与垃圾衍生燃料混烧的排放特性

在非均匀布风流化床中进行了半焦与垃圾衍生燃料（RDF）的混合燃烧实验,研究了不同半焦混烧率对烟气组分的影响以及二者混烧的可行性与经济性．实验结果表明,随着半焦混烧率的增加,H2O（气态）、CO、HCl、NO及C3H6含量均呈下降趋势,而CO2、SO2含量则呈增加趋势．同时发现,在燃烧过程中增加C1元素含量,可以促进NO的生成．     

CeO2和MnO2协同催化半焦燃烧与脱硝的试验研究

采用向半焦中添加CeO2和MnO2两种催化剂的方法,通过热重分析(TGA)、扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)等技术,研究了添加剂种类及比例对催化半焦燃烧和脱硝的影响.结果 表明:当添加质量分数为5％的CeO2催化剂时半焦的着火温度和燃尽温度分别降低了1和11℃,当添加质量分数为5％的MnO2催化剂时...     

国外油页岩干馏工艺研究开发进展

结合最近10年来国外典型油页岩的干馏工艺应用进展,通过对油页岩气体热载体干馏工艺和固体热载体干馏工艺的研究状况的综述,着重介绍和评论Petrosix、Kiviter、ATP、Galoter、Enefit-280五种国外比较成熟的干馏工艺。总结油页岩资源研究开发与利用的宝贵经验:气体热载体干馏技术炉型简单,建设相对简单,但只能利用块状油页岩,半焦潜热未被充分利用。固体热载体干馏工艺炉型复杂,建设相对复杂,但油页岩利用率接近于100%。就投资和规模而言,Kiviter工艺适用于建设中型厂,Petrosix和ATP工艺适用于建设大中型厂,而Galoter和Enefit-280工艺则适用于建设大型厂。这些经验对我国油页岩干馏制油工业的健康及长远发展具有一定的指导和借鉴作用。对油页岩干馏工艺的发展趋势进行了展望:爱沙尼亚经验和做法值得借鉴。就中国油页岩工业而言,可以开发半焦燃烧发电,开发固体热载体与气体热载体联合干馏工艺,固体热载体干馏与循环流化床联合工艺,油页岩炼油与燃烧发电联产工艺等一系列综合利用途径,进而提高油页岩的综合利用率。     

生物质炭化成型燃料燃烧性能的试验研究

以棉秆、木屑为原料与自制黏结剂、引燃剂混合制备用于烧烤、餐饮的生物质炭化成型燃料,利用热重分析仪研究胶炭比、引燃剂用量对生物质成型燃料燃烧性能的影响。结果表明:随着半焦与黏结剂配比以及引燃剂用量的增加,成型燃料的着火温度和燃尽温度及其最大速率对应的温度先降低后升高,最大燃烧速率、平均燃烧速率、燃烧稳定性判别指数R_w、综合燃烧指数S先增大后减小;因此半焦与黏结剂最佳质量配比为10∶7,添加占半焦质量分数为5%的引燃剂为最佳,最后进行动力学分析,得到活化能变化与燃烧特性相一致。