不同堆放条件下煤堆压实最低不适用风速研究

为提高煤堆压实防治自燃可行性的预判能力,基于煤堆自燃理论,使用COMSOL Multiphysics 5.0数值仿真软件,建立煤堆自燃模型,对5个不同堆放规格尺寸煤堆进行压实后温度变化和自然发火期变化进行了分析,从以上两个角度研究了煤堆最低不适用压实风速,建立了与煤堆孔隙率相关的最低不适用压实的风速方程。结果表明,煤堆压实防治自燃存在不同的最低不适用风速,从温度变化角度考虑的最低不适用压实风速小于从自然发火期角度考虑时的最低风速,从安全角度考虑取二者较小值作为判断标准,煤堆压实最低不适用风速与煤堆堆放参数相关性不强,受原孔隙率影响较为显著,最低不适用压实风速与孔隙率之间具有幂函数关系。     

防止煤堆自燃的措施

自古已来人们普遍认为:兵来将挡,火来水防。所以许多人多会采用煤堆喷水的方法来防止自燃。其实,喷水并不能完全解决自燃问题,而只起到防尘作用。因为大量的水喷在煤堆上,水流穿过煤堆,使之在煤隙中流窜,造成更多更大的空隙。此孔隙可以使大量的氧气和空气进乳煤中,加剧化学反应,从而只能起到助长自燃,而不是制止自燃现象。防止煤堆自燃一般可采取化学方法和机械方法。     

煤堆自燃的理论与计算

文章通过引入体平均参量，导出模拟煤堆自燃过程的二维非稳定数学模型。该模型考虑了依赖于温度和氧气浓度的局部氧化反应，以及依赖于煤堆表面温度和水蒸气分压力的表面蒸发过程。氧气和水蒸气通过对流和扩散传递于煤堆孔隙之中，热量通过导热和对流传递。为了求解该控制方程，实验测出20～65℃温度范围内的氧化速率，并推广到更高的温度范围。实地堆放一个可视作二维形状的煤堆，采用数值的方法对控制方程进行求解。结果表明：煤堆孔隙率、水分、氧气浓度以及初始温度对煤自燃发热过程有着重要的影响。     

露天煤场煤堆自燃的防止措施

叙述了堆放在露天煤场的煤堆发生氧化自燃现象的原因，以山西河津电厂为例，提出了防止煤堆氧化自燃的综合预防措施。     

露天煤堆自燃原因分析及其防止措施

露天煤堆自燃现象不仅浪费大量能源，而且易引发火灾。分析了煤堆自燃现象的理化机理，并提出了较为简单的防止及治理措施。     

煤堆自燃影响因素及防治

煤堆自热自燃会使煤的品位下降,污染自然环境,严重的会引发火灾,造成巨大的经济损失。在分析总结影响露天储煤堆自燃的内在和外在影响因素的基础上,进一步阐述了防治露天储煤堆自燃的方法和措施、     

采用喷水降温螺杆压缩机的水蒸气热泵性能研究

为拓宽水蒸气热泵在余热回收中的工作温区,降低水蒸气压缩机的排气温度,对采用喷水降温螺杆压缩机的水蒸气热泵系统及其主要部件建立热力学模型,研究了螺杆压缩机喷水温度,及最佳喷水温度下蒸发温度、冷凝温度对系统性能的影响。结果表明:喷水可以有效降低压缩机排气温度,喷水温度在73～87℃之间可保证压缩机运行在报警温度之下;压缩机耗功和冷凝器放热量随喷水温度的升高先增加后降低,在喷水温度为80℃时系统性能系数(EER)最佳;最佳喷水温度下,蒸发温度提高,蒸发器吸热量、压缩机耗功、冷凝器放热量及EER增大,压缩机压比降低;冷凝温度提高,压缩机耗功、压比增大,冷凝器放热量和EER降低。     

火花点火发动机末端混合气自燃化学的实验研究

本文介绍碳氢燃料的自燃化学过程的实验研究结果。试验研究是在一台倒拖发动机上进行的。实验中研究了进气温度、燃料辛烷值、发动机转速和压缩比对燃料氧化和自燃的影响。对实验中的燃料自燃变化规律以及自燃从无到有的连续循环间的放热过程进行了总结，并对实验中的一些特殊现象进行了可能的解释，指出焰前反应中间产物的某些特性及其对焰前反应的重要影响。     

柴油机自燃过程中的化学动力学

本文介绍了柴油机自燃过程和排污生成动力学,讨论了影响滞燃期和自燃特征的化学因素及其对燃烧的影响,分析均相碳氢化合物自燃规律与液体燃油喷雾情况下自燃规律的内在联系。作者认为滞燃期公式中的总活化能在高温段的降低,和在一定滞燃期及温度下的快速反应,与燃油自燃特性有着密切关系。最后,文章评价了喷油至予混合稀薄混合气中自燃对降低排污和噪声的影响。     

火花点火发动机末端混合气自燃化学的实验研究

本文介绍碳氢燃料的自燃化学过程的实验研究结果。试验研究是在一台倒拖发动机上进行的。实验中研究了进气温度，燃料辛烷值，发动机转速和压缩比对燃料氧化和自燃的影响，对实验中的燃料自燃变化规律以及自燃从无到有的连续循环间的放热过程进行了总结，并对实验中的一些特殊现象进行了可能的解释，指出焰前反应中间产物的某些特性及其对焰前反应的重要影响。     

柴油射流控制压燃放热过程的数值模拟

针对双直喷型柴油射流控制压燃模式的放热过程,通过三维数值模拟耦合简化化学反应动力学机理,对该模式高温放热过程中存在的独立两阶段特性开展研究.结果表明:射流压缩自燃阶段受到柴油射流压缩自燃的主导,同时周围的部分预混合气也参与燃烧.随着缸内温度和压力的升高,达到预混合气的自燃条件,在压缩上止点后6°CA附近,独立区域内预混...     

进气道喷水对高强化柴油机燃烧与排放特性的影响

针对高转速和大负荷工况下发动机粗暴燃烧、热负荷过高的问题,在一台高强化单缸柴油机上加装进气道辅助喷水系统进行仿真试验,研究了进气道喷水对燃烧与排放特性的影响。通过建立一维热力学模型和三维全气道模型,在独立进气道水喷射系统的高强化单缸柴油机上进行试验,对比不同喷水压力和水油比对缸内氧气浓度、燃烧压力、燃烧温度和NOx排放的影响。试验结果表明,喷水压力为1 MPa、水油比为0.6时,缸内最高燃烧温度降低34.2 K,NOx生成量减少24.6%。进气道喷水可明显降低缸内燃烧温度,在优化排放的同时有效改善了高强化柴油机热负荷过高的问题。     

柴油机进气喷水技术探讨

对柴油机进气喷水进行了试验研究 ,在此基础上 ,分析了直喷式柴油机进气喷水对燃油雾化和燃烧的作用机理 ,并对进气喷水的热力循环进行分析 ,为此技术的开发与应用提供可行性依据。试验结果表明 :进气喷水具有降低柴油机的燃油消耗率、排气温度和烟度等作用。     

汽油机喷水提高缸内压力和NOx降低排放的研究

基于三维仿真软件,研究了缸内直喷(GDI)发动机在低负荷运行工况下通过喷水对缸内压力和排放的影CFD NOx响。在计算过程中,喷水设置在发动机压缩冲程中(℃A),汽油喷入缸内的时段为660~680℃。研究结果表640~650 A明,喷入一定量的水之后,发动机的热效率有所提高,缸内局部火焰温度降低,氮氧化合物排放也随之降低。     

煤自燃热特性TG-DSC实验研究

为了研究煤自燃热特性,采用同步热分析（TG-DSC）实验研究内蒙古自治区鄂尔多斯市A矿煤样自燃过程。根据TG (Thermogravimetry,热重法)曲线、 DTG (Derivative Thermogravimetry,微商热重法)曲线得到煤样自燃的重量变化特性与特征温度点,并将自燃过程划分阶段。根据DSC (Differential Scanning Calorimetry,差示扫描量热法)曲线得到煤样自燃各阶段吸/放热量。结果表明：煤自燃TG曲线随煤温升高呈先降后升再降的变化趋势,自燃过程分为蒸发脱附阶段、增重阶段与燃烧阶段;DSC曲线随煤温升高呈先升再降的变化趋势,蒸发脱附阶段的吸热量为31.96 J/g,增重阶段的放热量为234.59 J/g,燃烧阶段的放热量为2 547.84 J/g。     

末端气体自燃前燃料的氧化放热化学动力学模拟

低温化学反应能够产生大量的活性基 ,并有显著的热量释放 ,足以使末端气体温度提高到自燃的程度。作者基于低温化学反应机理 ,建立了一个简易化学动力学模型 ,当给定混合气的量和初始计算温度时 ,该模型能预测出混合气氧化反应的温度、累积放热量以及产物浓度随曲轴转角的变化曲线。用此模型预测了 PRF75燃料在倒拖发动机上压缩自燃前的氧化放热过程 ,结果表明 ,模拟结果与试验结果吻合较好     

厚煤层分层充填开采自然发火规律研究

目前,针对厚煤层的分层充填开采技术已经越来越完善,广泛应用于全国各地的矿井中。然而,在实际生产中,分层充填法存在充填材料凝固升温而自燃的风险。为了指导煤矿安全生产,通过实验、现场测试和模拟,探究了分层充填开采过程中的热特征规律,以研究分层充填开采自然发火规律。研究结果表明：充填材料凝固放热过程大致可分为快速升温、快速降温和缓慢降温3个阶段;分层煤体与充填体接触,且距离充填体较近的部分温度升高至41.75℃,比原煤层初始温度高了26.75℃,而上下分层煤层距离充填体较远的部分温度变化较小;受充填体热效应的影响,处理过煤样的自燃倾向性明显增强,相比原煤更容易在井下发生自燃火灾事故;同时,充填区外和工作面整体温度场也会受到充填材料放热的影响,因此需要加强工作面和充填区自然发火标志性气体的监测,以预防工作面煤体的自然发火。     

喷水排烟作用下孤岛火灾行为及烟气运动实验

针对大空间内孤岛火灾安全集中讨论的焦点问题,通过全尺寸实验的方法研究了喷水排烟作用下大空间内孤岛火灾行为及烟气运动过程.分别设置不同火源功率、有无排烟喷水、不同排烟量、不同喷头类型及工作压力等条件而开展了全尺寸的对比性实验,并理论分析了排烟和喷水存在情况下的室内火灾动力学平衡的变化.结果表明:无排烟喷水时孤岛火灾增长迅速,在1.3 MW时可达到轰燃温度;不同喷头类型时孤岛内火灾行为特征及灭火规律表现不同;高速水雾喷头喷射会扩展羽流区半径及加强烟气分界面热分层失稳;喷头类型是灭火关键因素,增加喷头工作压力和排烟量可以降低室内温度,但效果不明显;规范设计孤岛排烟量(20 ACH)和喷水条件(标准喷头、0.05 MPa)存在一定的不足.全尺寸实验验证了排烟喷水作用可以有效地控制孤岛火灾对大空间影响.     

神华烟煤氧化自燃过程及失水机理研究

为了研究煤氧化自燃的反应过程及反应机理,利用热重分析方式模拟煤自燃发生的整个过程得到煤氧化自燃过程的TG-DTG曲线。研究分析了煤氧化自燃过程的TG-DTG曲线,并应用Malek方法分析了煤氧化自燃过程中失水失重阶段的反应机理。研究结果表明:煤氧化自燃的过程可分为四个阶段,失水失重阶段、吸氧增重阶段、受热裂解阶段和快速燃烧阶段。利用Malek法得到了失水失重阶段的最概然机理函数,并用作图法验证了所求最概然机理函数的正确性。     

热分层对HCCI燃烧过程的影响

在一台经改装的单缸光学发动机上进行不同热分层下均质压燃燃烧过程实验研究.保证每循环供油量一定,燃料为正庚烷,转速为600 r/min,进气压力为0.1 MPa,进气温度分别为95℃和125℃;循环冷却水温度分别为55℃、65℃和85℃.研究结果表明,冷却水温度和进气温度的变化,改变了缸内温度分布,对HCCI这种受控于化学反应动力学的燃烧过程有很大影响,引起微弱自燃着火、局部燃烧淬熄和相对均匀燃烧等不同燃烧过程;缸内热分层越大,自燃着火传播速度越慢,燃烧的不均匀性越大;增大缸内热分层,可以降低燃烧反应速率,具有拓宽HCCI运转工况范围的潜力.