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。     

煤粉燃烧过程中铁矿物质迁移特性的研究进展

综述了国内外关于煤中含铁矿物质在煤粉燃烧过程中的行为及其在结渣过程中作用的的研究进展，着重对硫铁矿、菱角矿在燃烧过程中迁移特性及其炉内产物的研究结果进行了评述；阐明了燃烧过程中含铁矿物质的迁移特性与它们在煤中的存在形式与其它物质关联程度以及燃烧环境气氛密切相关，从而使灰渣呈现出不同的沉积和结渣趋势。     

神华煤中含铁矿物质及其在煤粉燃烧过程中的转化

采用57Fe M(o)ssbauer谱仪对多种典型神华煤样及其在沉降炉中燃烧生成的煤灰样中的含铁成分进行定量测定和分析,研究了神华煤中含铁矿物的存在形式、含量及其在煤粉燃烧条件下的转化.研究表明,神华煤样中含铁矿物质包括黄铁矿、菱铁矿和含Fe2 的伊利石;黄铁矿和菱铁矿在燃烧过程中主要转化成氧化物,但也有相当一部分与硅酸盐反应生成了含铁玻璃体,从而有利于结渣的形成和发展;燃烧过程中黄铁矿及菱铁矿发生了破碎,导致破碎峰附近尺寸的颗粒中出现了Fe2O3的富集.     

不同密度煤粉的矿物质分布与燃烧特性研究

用重液浮选将一种烟煤分为高(>2.0 g/cm3)、中(1.4~2.0 g/cm3)和低(<1.4 g/cm3)3个密度段,利用SEM、XRD、XRF等分析方法,研究了不同密度原煤矿物分布、矿物成分、矿物粒径、灰成分、工业和元素分析及燃烧特性。结果显示:随着原煤密度的增加,工业分析显示煤中灰分含量增加,挥发分和固定碳含量减少;元素分析显示有机炭、元素氢和氮含量减小。低密度煤粉含少量内在矿物质,而中密度和高密度煤粉矿物质含量丰富。不同的是,前者含大量内在矿物质,后者则是以外在矿物质为主;3种密度原煤的粒度分布几乎相同,而其所含矿物质的粒径分布相差则很大。随原煤密度的增大,其所含矿物质的粒径增加很明显;3种密度原煤的热重曲线显示,低密度煤粉燃烧最为剧烈,随着密度增大则失重和放热都越来越弱。     

O2／CO2煤粉燃烧对矿物质成灰行为的影响

通过乌兰木伦煤在高温沉降炉中的燃烧实验,研究了O2/CO2燃烧时煤中矿物质的成灰行为.通过对所生成灰样的详细分析,并和O2/N2气氛下煤灰特性比较,研究了O2/CO2燃烧对矿物质成灰行为的影响.结果表明,与O2/N2燃烧相比,O2/CO2燃烧对灰样中生成的主要矿物质物相未产生显著影响,但改变了它们的相对含量;煤粉在O2和CO2体积比R为1:4条件下燃烧时,亚微米颗粒的生成量在较空气燃烧时减少,而当O2和CO2体积比R为2:3时,亚微米颗粒的生成量较相同氧浓度的O2/N2燃烧时大幅度增加;燃烧气氛还显著地影响亚微米颗粒的元素组成.     

煤粉燃烧一维温度分布可视化模拟研究

现有的红外线热像仪监测火焰时只能提供火焰累积温度图像,无法提供火焰内部温度分布信息。在一定条件下煤粉炉膛内的局部燃烧过程可近似为一维对象,本文作者提出采用两只探头分别从其两炉壁开孔处拍摄火焰图像,运用图像处理技术和辐射传递原理重建出两探头之间的一维温度分布。对两种典型温度分布对象,采用两种火焰监测方式,分别进行了模拟研究,并给出了实验的初步结果。结果表明以适当的拍摄角度可获得良好的重现效果,说明其方法具有应用价值。     

超细煤粉热解时轻质烃的析出规律

在管式炉中,分别进行程序升温热解,利用气相色谱对热解气中的轻质烃组分进行分析．分析结果表明：在相同热解条件下,轻质烃的热解析出量随着煤种碳化程度的增高而减少;轻质烃热解析出高峰的温度随着煤粉平均粒径((?))的减小而逐渐降低;热解产物轻质烃的主要成分是CH_4,而C_2(C_2H_4、C_2H_6)、C_3(C_3H_6、C_3H_8)和C_4H_(10)的析出量相对很少;超细煤粉热解时,对于轻质烃热解析出总量存在一个最佳临界饱和粒径(d_c)．当(?)＞d_c时,轻质烃热解析出总量随粒径的减小而增大;当(?)≤d_c时,轻质烃热解析出总量随粒径的减小变化不大,趋于饱和．     

光脉动法在线测量煤粉粒度分布的实验研究

结合随机理论和透射光信号统计特性,提出了光脉动法,用于测量电厂煤粉颗粒粒度分布参数,并搭建了液固实验台进行了实验验证。结果表明:该方法可以有效、稳定地得到颗粒粒度分布参数;将该方法与小波重构技术结合起来处理电厂实测数据,可以有效地去除浓度变化和过采样的影响,得到有效的煤粉颗粒粒度和浓度信息。     

煤粉粒径分布测试技术研究

讨论了煤粉粒径分布的光散射测试方法。适当地调整激光器的输出功率,使光电传感器工作在非饱和区;侧向接收散射光,利用概率统计方法可以有效地测量１００μｍ级的煤粉粒子的粒径分布。介绍了测试原理,利用筛分法确定试样标准,与光电法的测试结果进行了对比分析。对煤粉粒径的尺寸分布测试给出了理论分析和试验验证。该方法具有较高的实用价值,为提高煤粉燃烧效率提供了一种实时监测手段。     

高风温点火燃烧器中煤粉气流的着火规律

针对一种新型电站锅炉使用的高风温直接点火的煤粉燃烧器,在现场实验和数学模型的基础上详细讨论了煤粉浓度、煤粉气流速度、热风速度和温度等因素对煤粉气流着火的影响规律,为燃烧器的设计与运行参数的选择提供指导.     

不同粒度煤粉的表面结构与燃烧特性研究

制备了4种不同粒度的平三煤和大友煤煤粉,分别采用低温饱和氮气吸附的方法和热天平研究了煤粉的表面结构特性和煤粉的燃烧特性。实验结果表明:随着煤粉粒度的减小,煤粉的孔隙结构发生变化,比表面积和孔容积均增大,表面结构复杂,致使分形维数增大,有利于煤粉颗粒的燃烧,因此,平三煤的着火温度降低了14℃,表观活化能均降低了12.3kJ/mol,燃尽率提高了9.81%,大友煤的燃烧特性变化规律相似。此外,煤粉颗粒的分形维数还能在一定程度上表述煤粉的燃烧特性,因此,分形维数可为煤粉燃烧特性的评价提供一种新的途径。     

华中粉砂岩粗粒土粒径级配分形特性研究

研究不同应力状态下颗粒粒径级配演化规律是分析土体应力状态、评价其工后变形的关键。基于质量-粒径分形模型从分形角度阐述了粗粒土粒径级配曲线探究依据,设计了5种不同分形维数的粒径级配,分析了土体颗粒空间分布特性;通过三轴剪切试验及颗粒筛分试验,探究了不同分形维数粗粒土偏应力峰值前后应力应变曲线性态分布及剪应力峰值、内摩擦角、分形维数因子等参数变化规律。结果表明,土体粒径范围随分形维数越大而更宽泛;应力应变曲线随分形维数及围压增大而存在应变软化向应变硬化过渡的趋势,偏应力峰值随分形维数增加而增大,内摩擦角呈先减小后增大的变化规律。粗粒土分形维数变化因子与相对围压呈线性函数关系,方程斜率及截距仍与相对围压呈线性函数关系,据此建立了考虑围压及初始分形维数的经验方程,为从分形角度来设计与优化粗粒土粒径级配而达到提高其力学强度等提供了参考依据。     

单颗粒煤粉着火特性的数值分析

建立了模拟静止的单颗粒煤粉着火燃烧过程的气相和固相耦合的质量、组分和能量守恒方程组,采用不同脱挥发分模型研究了不同热力氛围下单颗粒煤粉的着火延迟时间和着火模式等特性．基于热力着火理论的煤粉异相着火和均相着火判据,确定了不同热力氛围下煤粉颗粒发生着火模式转变的临界参数．结果表明,采用化学渗透脱挥发分(CPD)模型预报的煤粉着火延迟时间比双挥发反应模型更加准确．在21%的氧气体积分数下,环境温度为1 500 K时,煤粉着火模式发生转变的临界粒径为150μm;环境温度为1 100 K时,其临界粒径为300μm.     

中速磨煤机煤粉团聚的原因分析

为了解决中速磨煤机磨制印尼煤时的煤粉团聚问题,利用傅立叶红外光谱(FTIR)和扫描电镜(SEM)对印尼A煤和B煤进行了分析,发现这两种煤的粉体特性相差很大,印尼A煤含有容易团聚的官能团.此外,对中速磨煤机出口空气的含湿量和露点进行了计算,结果表明:磨制印尼A煤煤粉时的磨煤机出口温度偏低,不能充分干燥煤粉,造成印尼A煤煤粉团聚,导致制粉出力下降.通过合理确定中速磨煤机出口温度(建议将磨煤机出口温度设定在65℃左右为最佳),可解决印尼A煤煤粉的团聚问题和恢复中速磨煤机的正常出力.     

直喷式柴油机排放微粒尺寸分布特性

在一台单缸柴油机上用SMPS微粒测量装置测量了不同运转条件(如转速、负荷变动、怠速运行、燃油喷射定时等)下柴油机排放微粒尺寸与浓度分布,分析了柴油机微粒排放尺寸分布和数量浓度的特征及其主要影响因素．结果表明,发动机负荷变化对微粒排放的影响较大,在各种负荷下大部分排放微粒都是碳核模式的超细或纳米尺寸微粒,而质量上以累积模式颗粒占主要部分,发动机冷机起动和怠速运行时产生的大部分排放微粒是碳核模式粒子,喷油提前角对排放微粒浓度和尺寸分布有显著影响．     

煤粉细度对燃烧特性影响的实验研究

对冷水江和斗笠山两种煤粉,采用热天平进行了热重分析实验,分析了煤粉样在不同细度下的着火特性、燃烧特性、燃尽性能及动力学参数,给出了反映煤粉燃尽性能的综合判别指数Hj并进行了对比.结果表明:在相同的升温速度下,随着煤粉粒径的减小,挥发分析出量及DTG峰值增大,出现最大燃烧速率的时间提前;煤粉粒径减小,活化能降低,着火温度降低,着火提前,煤粉的燃烧特性也随之变好.     

粉煤热解气化过程颗粒大小变化的影响因素

在900℃固定床热解装置中,考察了诸多因素(水分、挥发分、热应力、热解时间以及介质氛围)对粒径为0．61～6．0mm的粉煤颗粒的颗粒大小的影响．结果表明,低挥发分福建无烟粉煤的热解过程仅发生一次碎裂,热解过程中煤粒大小的变化在1 min内即可完成,热应力对煤颗粒大小变化起主要作用,有5%～20%的煤颗粒爆裂为更小的颗粒,而水分与挥发分的挥发对煤粒大小变化的影响不明显;煤样高湿含量(15%)时对大煤粒(＞2．5 mm)在热解过程中粒径大小的变化有一定影响,但对小煤粒(＜1．6mm)几乎没有影响;热解过程中介质氛围对煤粒变化的影响很大,水蒸气对煤粒大小变化的影响要比空气大,而混合气介质(空气/水蒸气)介于这两者之间．     

大同煤的表面微观结构分析

研究了大同煤的表面微观结构及颗粒粒度对表面微观结构的影响.在美国Micromeritics公司生产的ASAP2020型比表面积与孔径分析仪上,进行了不同颗粒粒度大同煤的低温氮吸附试验.分析表明,大同煤具有连续的完整的孔系统,且部分孔为狭缝毛细孔;孔体积主要由大孔和中孔构成,比表面积主要由小孔和中孔构成;随着颗粒粒度的减小,煤粉的孔隙结构发生变化,致使比表面积和孔容积均增大,平均孔直径减小.