无烟煤粉燃烧特性研究及燃尽预示

利用管式沉降炉装置试验研究了永安、焦作、韶关等几种无烟煤燃烧的表观化学动力学特性,得到的永安、焦作、韶关煤的表面反应速率系数分别为K_s=8.11exp(-22321/RTg),K_s=0.96(-13510/KTg),K_s=4.33exp(-19531/RTg).同时,还对利用煤粉燃烧化学动力学参数预示煤粉在实际锅炉中燃尽特性进行了初步探讨.并与永安电厂6~#炉实际燃烧工况进行对照,计算结果与实测结果基本相符.提出经济炉膛容积热负荷.讨论了过量空气系数、煤粉细度等参数对燃尽的影响,并提出优选的过量空气系数和煤粉细度等参数.     

粉状无烟煤炭粒在1200-2000K 温度范围内燃烧的化学动力学特性

根据挟带流动反应器的特性,本文开发了新的描述其动量、质量和热量的传递模型.在温度范围为1200-2000K、氧气分压为0.21atm 条件下试验研究了三种粒度莱阳煤炭粒(42.5μm,67μm 和92.5μm)燃烧的化学反应动力学特性.同时,根据阿累尼乌斯理论和简单碰撞理论整理了试验数据.得到的阿累尼乌斯形式的莱阳煤燃烧速率为Q=4.232exp(-19.979×10~3/RTp)p_((0.5)g/cm~2·s最后还将模型的计算结果与传统的Field 模型和Smith 模型的计算结果进行了■比较.经分析比较可知.本文开发的新模型很好地表征了粉煤炭粒在挟带流动反应器中燃烧的化学反应动力学特性.其计算结果较之传统的Smith 模型的计算结果小得多;而与传统的Ficdl 模型的计算结果相比,高温时偏小,低温时偏大.     

福建雁石煤台混煤的燃烧特性及其评价

利用管式沉降炉试验装置(DTFS),我们对福建雁石煤台混煤(简称福建无烟煤)的燃烧特性和其相应的化学动力学特性进行了试验研究,得出该煤种的活化能为E=19.6×10~3cal/mol,频率因子为3.946g/cm~2.s.atmO_2.同时,本文还给出了中国潞安贫煤,美国无烟煤和南朝鲜无烟煤的煤质特性及其化学动力学特性,以便与福建雁石煤台混煤进行比较.为了解该煤种作为动力用煤的可能性.本文还结合锅炉设计和运行条件讨论并预示了该煤种的燃烧特性.     

污泥-烟煤混合燃料燃烧特性与动力学研究

将污泥与煤以一定的比例掺混燃烧,有望提高混合燃料的燃烧特性,从而促进污泥的无害化处理和资源化利用。本文通过热重实验,研究了3种含水量较高的湿污泥与淮南煤直接掺烧时的燃烧特性,并通过2种典型的多重扫描速率方法计算了直接掺烧时的动力学参数。污泥在混合样品中的比例分别为10%、30%和50%（以质量计）。结果表明:污泥与煤掺烧时的失重主要发生在200 ℃之前和400~1 000 ℃之间;污泥比例越高,掺混样品在400~1 000 ℃之间的失重峰越窄;当污泥比例为10%时,掺混样品的失重行为与煤相似;煤单独燃烧以及煤与污泥等比例掺烧时的表观活化能均随着转化率的增加而减小,在相同的转化率下,后者的数值总是大于前者。     

污泥–秸秆衍生固体燃料燃烧特性

污泥秸秆衍生燃料技术是一种有效的污泥无害化、资源化处理技术。研究了通过化学调质法制备的污泥秸秆衍生固体燃料的燃烧特性,为污泥衍生燃料的应用提供理论依据。在升温速率为20 K/min、流量为70 mL/min的空气介质中,实验研究了4种污泥秸秆衍生固体燃料的着火特性、燃尽特性及综合燃烧性能,并求出了相关动力学参数。结果表明:燃料的燃烧过程分为干燥脱水、第一类有机物分解挥发及燃烧、第二类有机物的分解挥发及燃烧和固定碳的燃烧4个阶段,其温度范围大致为295~475 K、475~650 K、660~840 K和900~1000K,前3个阶段有相互交叉和重叠的现象;4种燃料燃烧的着火点均在490~515 K内,燃尽指数Cb最小为5.10×10 3min-1,综合燃烧特性指数S最小为10.80×10 10mg2 min 2 K 3,1000K内可完全燃烧;第一类挥发份的燃烧是二级反应,而第二类挥发份及固定碳的燃烧为一级反应,反应的活化能最大为64.80kJ/mol,与污泥单烧及煤混烧相比,污泥固体燃料燃烧性能更好,可作替代燃料使用。     

煤燃烧特性的热重实验研究

以祁连塔煤为研究对象,利用热重分析仪,在不同升温速率下,对祁连塔煤的燃烧特性进行实验研究。分析了升温速率对煤燃烧特性的影响,得到不同升温速率下的燃烧特性参数,如着火温度、着火时间、燃烧最大速率、燃烬度等,并计算了不同升温速率下的反应动力学参数,为进一步研究煤的实际燃烧过程提供基本的实验数据。     

电工技术理论培训习题集

4.解表头P两端额定电压为U_P U_P=IR_P=0.5×10~(-3)×500=0.25(V) 电阻R两端应承担电压为U_R U_R=U-U_P=10-0.25=9.75(V) R=U_R/I=9.75/(0.5×10~(-3))=19.5×10~3(Ω)=19.5(kΩ)     

煤的快速热解动力学研究

煤的快速加热条件下的热解研究对煤气化反应过程以及气化炉的运行有着重要的意义。试验采用TGA/SDTA 851型热天平对不同煤种、不同升温速率、不同灰煤比下的煤快速热解特性进行研究，同时对3种气氛下煤的动力特性进行分析。研究发现：随着升温速率的增加，最大失重速率也有所提高；随着煤的变质程度提高，热解最大失重速率有所降低；随着灰/煤比的增加，失重速率先升后降。说明存在一个最佳的灰/煤比，使得失重速率达到最大值；在N2、、O2、CO2 3种气氛下，CO2气氛下的气化反应进行的温度要高于N2气氛下的热解和O2气氛下的燃烧温度，气化与燃烧相比，气化反应进行的剧烈程度远远小于燃烧。文中也根据Coast-Redfern积分方法得出了煤热解的表观动力学参数。     

T型微细管道内氢气空气预混燃烧实验研究

该文对在内径为2mm的T型石英管内的氢气和空气的预混燃烧实验研究进行了描述,给出了燃烧的火焰温度、流量和燃烧效率的关系。发现T型管道结构有利于燃烧的稳定。在适当的氢气/空气当量比下,混合气流速从0.57m/s到18.4m/s部可以在管道中维持长时间稳定燃烧。由于散热的影响,氢气或空气流量小时容易发生熄火。燃烧中最高温度发生在空气稍微过量的条件下,过量空气系数大约在1.25-1.67左右。在氢气流量为183×10-4Nm3/h时,燃烧效率在当量比为1附近存在峰值,最高燃烧效率接近100%。管道散热比例很高,在氢气流量为183×10-4Nm3/h、完全燃烧时只考虑水平管道部分外壁的散热,就得到散热损失占反应放热的27%。     

石墨燃烧特性热重实验研究及动力学分析

以高温气冷堆燃料球内外层两种石墨为研究对象，利用程序升温的热重分析法研究了其在不同工况下的燃烧特性，并进行了动力学分析。结果表明，在空气气氛下，内层石墨的着火温度为770±10℃，外层石墨的着火温度为780±20℃；随着氧气浓度增加，石墨燃烧的综合燃烧特性指数增大，TG曲线向低温区移动，DTG曲线峰值变大，峰宽变窄；随着升温速率增加，TG曲线向高温区移动，DTG曲线峰值显著增大；计算获得燃烧条件下，内层石墨的表观活化能为190±10 kJ/mol，外层石墨表观活化能为270±20 kJ/mol；所得表观活化能值与指前因子值存在较为明显的补偿效应。     

高碳团聚飞灰的燃烧特性

高碳飞灰与水混合并直接送入流化床,飞灰团聚,粒度增加,其燃烧特性对于飞灰再燃烧至关重要。该文利用热天平研究一种高碳飞灰及其团聚颗粒的燃烧性能。研究表明, 团聚飞灰和原灰的燃烧性能一致。一元动力学分析表明,团聚飞灰的表观活化能为106.4kJ/mol,频率因子为2.5106s-1,其着火温度较高。另外,燃烧温度、空气流量、升温速率和试样量影响飞灰最大燃烧速率和燃尽时间。     

不同细度煤粉燃烧特性的实验研究

对平三煤和大友煤,采用热重分析仪和一维沉降炉试验分析不同煤粉细度下煤样的燃烧特性,并利用热重试验结果建立燃烧反应模型,结果表明：煤粉细度越小,表观活化能越低,着火温度降低,煤粉的燃烧特性越好,平三煤在煤粉细度为15％-20％时的燃烧特性变化不大。     

化学链燃烧过程中准东煤成灰特性实验

采用热重反应器对准东煤在不同条件下的成灰特性进行实验,研究了反应气氛、温度和铁矿石存在对准东煤成灰特性的影响。结果表明:化学链燃烧后的准东煤灰机械强度要高于空气直燃后的准东煤灰,且煤颗粒粒径越大,燃烧后煤灰的机械强度也越好;准东煤的成灰速率随着温度的升高而增加,且水蒸气气氛下的成灰速率要高于CO_2气氛;与传统燃烧方式相比,化学链燃烧过程中固留在煤灰中的钠含量较少,尤其是以水蒸气为气化介质的化学链燃烧过程。     

煤燃烧试验中着火点确定方法的探讨

在升温速率为40℃/min条件下,采用热天平对煤的燃烧特性和热解特性进行了试验研究,确定了采用热天平研究粉粉燃烧特性时,煤着火温度的定义方法。     

基于科艾定律的燃烧指标的实验研究

运用基于科艾(Kooij)定律而非Arrhenius定律的燃烧特征方程和一种特殊因子(温度平方与升温速率之比乘以燃烧加速度与燃烧速率之比)研究不同升温速率和颗粒尺寸实验条件下的燃烧特性。使用德国的NETZSCH STA 409C热重分析仪进行2组实验--5种不同升温速率(10, 20, 30, 40 及 50 K×min-1)和5种不同的颗粒尺寸(<72, 72~100 100~120, 120~180及180~225 mm)。实验表明了随着升温速率的增加,温度延迟增加,灰分含量减少,燃尽温度增加;随着颗粒尺寸的减小,挥发分开始析出并燃烧的温度降低,燃烧峰值提高,燃烧峰宽变窄,灰分含量增加。     

煤的热天平分析试验结果与工业分析数据的相关性研究

阐述了用热天平分析煤的燃烧特性优于煤的常规分析数据,在不具备进行热天平试验的条件下,可用煤的工业分析数据表征热天平试验结果,用RW表征煤的着火燃烧稳定性,用RJ表征煤的燃尽特性。并以此特征指数判断煤的燃烧特性。     

O_2/CO_2气氛下煤/生物质混燃特性实验研究

采用热重分析仪分别研究了不同煤种(烟煤、贫煤、无烟煤)与生物质(稻壳)的混燃特性,分析了燃烧气氛(O_2/CO_2、O_2/N_2)、生物质掺混比例、氧体积分数对煤与生物质混燃的着火温度、燃尽温度和综合燃烧特性以及动力学特性的影响。结果表明:1)在O_2/CO_2与O_2/N_2气氛下,煤与生物质混燃的失重变化趋势相似;但在O_2/CO_2气氛下,煤与生物质混燃的失重速率和固定碳燃烧反应活化能均低于O_2/N_2气氛,综合燃烧特性较O_2/N_2气氛差;2)掺混生物质可以改善单煤的燃烧特性,相比于单煤,煤与生物质混燃的着火温度和燃尽温度降低,煤粉的燃烧特性有所改善;3)随着生物质掺混比例的增加,煤与生物质混燃特性进一步得到改善;4)氧体积分数提高,煤与生物质的混燃速率增大,其着火和燃尽温度降低,综合燃烧特性改善,但在煤的固定碳燃烧阶段,燃烧反应活化能和指前因子增大;5)在煤的固定碳最大燃烧速率对应温度附近,混合燃料反应活化能小于单煤燃烧反应活化能,随着生物质掺混比例的增加,混合燃料反应活化能进一步减小。     

生物质混煤在流化床锅炉中的燃烧特性

本文通过实验分析了混合燃烧对系统运行和排放的影响。结果表明,生物质(谷壳)和煤相比具有较低的燃烧特征温度和较快的燃烧速率;烟煤加入生物质(谷壳)后,燃烧特征温度降低,着火提前,燃烧速率增大,可获得更好的燃尽特性,提高了生物质的利用价值。同时污染气体的排放量相比纯煤也有所下降。     

以煤为燃料的化学链燃烧研究进展

从3个方面介绍以煤为燃料的化学链燃烧的研究进展。在载氧体方面,研究载氧体的气固反应特性,采用表面光滑的Fe多晶片作为反应物,借助扫描电镜观测固体产物,剥离了孔隙结构的影响,解决固体产物微观形貌难以直接观察的问题;建立了基于分子尺度固体产物成核与生长的速率方程,从微观分子尺度来描述宏观的动力学行为;建立活性成分与惰性载体间相互作用力模型;提出通过引入外来离子提高天然钛铁矿载氧体反应活性的方法。在煤与载氧体相互作用方面,考虑了挥发分、煤灰对载氧体的影响;采用催化气化使气化速率与还原速率相匹配;煤的破碎、磨耗及分层会导致燃料反应器内气体的不完全转化。在反应器方面,建立了双循环回路的三流化床实验台,实现了140h稳定热态运行;并提出采用下行床、低温化学链燃烧和直接化学链燃烧的概念来转化未反应气体。     

Na2CO3对民用洁净焦炭燃烧性能影响

民用洁净焦炭是煤与多功能复合助剂经高温干馏制得的低污染物排放民用清洁燃料,对解决民用散烧所带来的大气污染问题有积极意义。然而,前期民用洁净焦炭使用过程中存在着火温度高、燃烧性能差等问题。本文以吕梁肥煤为研究对象,通过添加不同助剂经高温干馏制得焦炭样品,采用TG-DTG、BET、热动力学等方法分析Na2CO3对民用洁净焦炭燃烧性能的影响。结果表明:通过浸渍法添加1.0%Na2CO3经高温干馏制得的民用洁净焦炭,与未添加助剂制得焦炭相比其着火温度降低53 K;添加Na2CO3后焦炭TG、DTG曲线明显左移,其平均燃烧速率由0.38 mg/min增大至0.75 mg/min,且综合燃烧指数由2.01×10–10 mg2/(min2·K3)增大至11.14×10–10 mg2/(min2·K3);添加Na2CO3后制得焦炭的比表面积显著增大,孔隙结构更为发达,从而促进了燃烧过程的氧传递,使燃烧体系表观活化能明显下降,低温区的表观活化能由454.28 kJ/mol降低至306.85 kJ/mol,高温区的表观活化能由557.36 kJ/mol降低至95.36 kJ/mol,民用洁净焦炭的燃烧性能得到改善。