低温烘焙提质对褐煤着火燃烧特性的影响

褐煤高水分和高挥发分不利于运输和储存,且会降低锅炉燃烧效率,低温烘焙提质作为一种褐煤提质常用技术,能有效降低燃料中水分并提升燃料品质,显著改变褐煤燃烧特性。为研究低温烘焙提质对褐煤着火特性的影响,利用平面火焰燃烧系统并结合CMOS相机研究了不同热协流温度(1 473、1 673和1 873 K)和O₂体积分数(5%、10%和20%)下低温烘焙预处理(200、250和300℃)对褐煤着火燃烧特性的影响,并分析低温烘焙提质对着火延迟距离和火焰亮度的影响。结果表明,经低温烘焙预处理的褐煤颗粒在相同热协流温度和O₂浓度条件下的着火延迟距离稍大于原始褐煤颗粒;O₂体积分数为5%时,200℃烘焙褐煤的着火延迟距离在热协流温度1 473、1 673和1 873 K时较原始褐煤颗粒分别增加了0.24、0.28和0.13 cm;此外,不同烘焙温度下煤粉颗粒的着火位置较褐煤均有所延迟,且升高烘焙温度会降低褐煤着火距离,在1 673 K、O₂体积分数5%下,烘焙温度200、250和300℃时对应的着火延迟距离较褐煤的增加...     

热重法研究褐煤的富氧燃烧特性

采用热重法(TG)研究了富氧条件下三种褐煤的燃烧特性。富氧气氛采用O2与N2混合气体,氧气体积百分含量分别为21%,30%,40%,80%。根据实验数据确定氧浓度对挥发份初析点、着火点、燃尽点及最大失重速率点的影响。结果表明,富氧气氛可改善褐煤的燃烧特性,使煤粉着火点、燃尽点、最大失重速率点提前,燃烧速度加快。     

助燃剂对3种煤样燃烧特性及动力学影响分析

采用热重分析法,研究2种烟煤(YM1、YM2)和1种褐煤(HM)添加助燃剂前后的燃烧特性及动力学,用KAS法求取3种煤样添加助燃剂前后的燃烧活化能,并考察升温速率对添加助燃剂的中灰烟煤YM2燃烧特性的影响。结果表明,3种煤样燃烧的TG和DTG曲线形状类似,YM1的着火温度和燃尽温度最高,HM的着火温度和燃尽温度最低。添加质量分数10%的助燃剂后,各煤样的着火温度、燃尽温度降低,综合燃烧特性指数增大;添加助燃剂后,升温速率对YM2燃烧特性影响较大;添加助燃剂后,YM1、YM2和HM燃烧的平均活化能分别降低6.54 kJ/mol、4.55 kJ/mol和4.19 kJ/mol。     

不同干燥程度胜利褐煤燃烧与自燃特性

为了探究高水分褐煤干燥后的燃烧与自燃特性变化,采用一维火焰炉、煤粉着火炉以及自燃试验台对不同干燥程度的胜利褐煤进行了试验研究。试验结果表明,试验样品的着火温度随着干燥程度的增加而降低,随着风煤比的增加而增加,煤粉细度同样会对着火温度产生影响。在燃用干燥褐煤过程中宜采用较高一次风率以提高制粉系统的安全性。胜利褐煤及其干燥褐煤均属于极易燃尽煤种,燃尽率均在99.4%以上,水分的变化对燃尽率影响不大。建议胜利褐煤与20%水分干燥褐煤的运行氧含量控制在3.5%左右。随着干燥程度的加深和粒径的减小,褐煤越容易自燃。胜利褐煤干燥到20%以下可能有自燃的风险。     

褐煤燃烧阶段风量对指标气体的影响

以平庄瑞安褐煤为研究对象,通过热重试验确定褐煤燃烧阶段温度范围,利用管式炉程序升温系统进行煤样氧化自燃试验,得到风量分别为40、80、120、160和200 m L/min条件下的气体;为确定优选指标气体的关联度大小,采用灰色关联法对其进行分析。结果表明:褐煤燃烧阶段温度为247~433℃,408℃左右达到快速燃烧状态。当风量恒定时,CO_2/ΔO_2、CO/ΔO_2、C_2H-4与温度的关联度比CO、C_2H_6、C_2H_4/C_2H_6高。随风量不断增加,指标气体与温度的关联度:CO_2/ΔO_2最大,其次是CO/ΔO_2、C_2H_4和CO,C_2H_6和C_2H_4/C_2H_6最小。故可将CO_2/ΔO_2、CO/ΔO_2和C_2H_4作为主要指标,CO作为辅助指标用于预测煤矿井下封闭火区燃烧状态。     

内蒙古褐煤热解半焦燃烧特性研究

为实现内蒙古乌拉盖褐煤的高效利用,以粒度小于6 mm乌拉盖褐煤为原料,用马弗炉模拟工业炭化炉热解条件,制取了乌拉盖褐煤中低温热解半焦,测定了热解半焦的工业分析、发热量、哈氏可磨性指数,分析了半焦的燃烧动力学,研究了热解条件与半焦燃烧特性之间的关系。结果表明:热解终温对乌拉盖褐煤热解半焦燃烧特性影响最大,升温速率和保温时间对半焦燃烧特性影响不显著。乌拉盖褐煤热解半焦反应活化能随热解终温、保温时间的升高而增加,燃烧特性指数随热解终温、保温时间的升高而降低。热解终温为600℃时产生的半焦具有最高发热量24.50 MJ/kg,比原煤提高77%;燃烧特性指数最高为1.4×10-7%2/(min2·℃3),适宜燃料比为7~9,是很好的燃料。     

采用热重分析对煤燃烧特性的影响因素研究

为探究煤燃烧特性的影响因素,采用热重分析法对不同煤粉细度、不同产地的配煤和同一产地的原煤进行试验研究,得到降低煤粉细度可以降低煤着火温度,收到基低位发热量接近的22 990J/g(5 500cal/g)配煤和相同热值的陕西原煤(以下简称"陕煤"),虽然热值接近,但陕煤燃烧速率却比配煤高很多,配煤中存在燃烧速率慢的煤或杂质影响了其燃烧特性。     

石灰石对煤炭燃烧特性影响的研究

利用NETZSCH 409C型差示扫描量热仪研究了石灰石对煤炭燃烧特性的影响．结果表明，在加入石灰石后，燃烧明显分成两个阶段，且随着石灰石混合比例的增加，前期的燃烧强度逐渐减弱，后期的燃烧强度增强．石灰石的添加量在30％(以混合样的质量百分比计)左右时，试样的着火温度比原煤降低约30℃，但随着石灰石的添加量的继续增加，试样的着火温度也随着升高．石灰石的加入使得试样的燃尽效果变差，燃尽时间延长．     

高岭石对煤炭燃烧特性影响的研究

利用NETZSCH 409C型差示扫描量热仪对常见黏土类矿物高岭石对煤炭燃烧特性的影响进行了分析．结果表明，随着高岭石添加量的增加，煤样的失重曲线TG燃烧段变得逐渐平缓，失重速率曲线DTG的峰值点降低，燃烧失重速率降低；煤样的着火点逐渐升高，当高岭石的添加量在50％～60％之间时，着火温度约升高9℃～13℃，燃烧稳定性也降低；随着高岭石的添加量的增加，煤样总的折算灰分增大，差热扫描曲线DSC的放热峰宽变窄，放热量减少．     

催化剂对劣质煤燃烧性能的影响

主要利用热分析法研究了催化剂NaClO4,MnO2和BaCO3对劣质煤燃烧性能的影响.结果表明,三种催化剂均可以提高劣质煤的挥发分释放量;各催化剂对煤粉的着火特性和燃尽指数都有不同程度的促进作用,其影响大小排序为:NaClO4>BaCO3>MnO2和BaCO3>MnO2>NaClO4;加入各催化剂后,煤粉的放热量均得到了提高.主要作用机理是:催化剂促进煤中挥发分的析出,降低煤的着火温度并且促进氧气与焦炭的充分接触,从而加速煤的燃烧过程.     

褐煤含氧官能团对褐煤中水分特性的影响

褐煤中的含氧官能团与褐煤中的水分具有较为明显的交互作用.利用不同浓度的氢氧化钠、盐酸及双氧水对褐煤进行化学改性,通过DSC(differential scanning calorimetry)分析改性褐煤样品中水分特性的变化,同时结合FTIR手段分析对改性前后的煤样化学官能团进行表征.结果表明,氢氧化钠改性后样品中自由水及结合水分的含量增加,盐酸溶液改性后样品水分冻结特性与原煤基本相同,双氧水溶液改性后的煤样中自由水含量减少,结合水基本消失.FTIR表征结果表明,—OH官能团增加是影响煤样中自由水及结合水分含量增加的主要原因.     

几种金属化合物对劣质无烟煤燃烧特性的影响

针对水泥生产特点,选择BaCO3,Fe2O3,CaO3和CaO为催化剂,采用热重法对煤粉中掺入催化剂的燃烧特性进行了实验研究,讨论了不同催化剂和催化剂含量对煤粉燃烧特性的影响,实验结果表明,以添加剂质量计,BaCO3的添加量为1%时,催化效果最为明显,试样的着火温度相比原煤降低了22℃,燃烬温度提前了27℃;Fe2O3的添加量为10%时,催化效果最佳,试样的着火温度比原煤降低了17℃,燃烬温度提前了32℃;CaO3和CaO对煤粉燃烧性能的改善作用不显著,且随着添加量的增加,试样的燃烬性变差.     

印尼褐煤的热分解特性研究

采用热重分析和热解实验对印尼褐煤的热分解特性进行研究,探讨了印尼褐煤的热解机理、升温速率和热解终止温度对热解过程的影响.结果表明,印尼褐煤的热失重过程包括水分蒸发、挥发分析出和焦炭形成三个阶段;在温度低于300℃时,印尼褐煤以水分蒸发和脱除吸附小分子气体为主,300℃时开始微热解反应,400℃时热分解反应剧烈.在同一热解温度条件下,升温速率为10K/min～20K/min的慢速升温热解过程中,焦油产率维持在8.5%(质量分数)附近,升温速率对热解产物产率的影响较小;在400℃～600℃的低温热解范围内,热解终止温度对焦油产率影响较小,但热解气体产率随热解终止温度的增大而增大,而半焦产率却随之降低.     

蒙东褐煤干燥特性实验研究

研究了蒙东地区两种不同煤化程度褐煤的干燥过程,并对干燥至不同程度的褐煤进行分析.在干燥过程中不同煤化程度褐煤干燥速率变化趋势较为一致,煤化程度对干燥速率有一定的影响.煤化程度较低的乌拉盖褐煤其平均干燥速率较高,达到最大干燥速率的时间点较早.干燥过程改变了褐煤的微观结构,干燥后水分较低的褐煤其比表面积与原煤相比有所增加.随着干燥后水分的不断降低,褐煤中的含氧官能团表现为先减少后增加的趋势.与宝日希勒褐煤相比,乌拉盖褐煤中含氧官能团开始增加的时间点较早,更容易被氧化.     

褐煤地下气化特性的实验研究

分别以富氧和富氧-水蒸气为气化介质,进行了大雁褐煤的地下气化模型实验.研究了鼓风量和汽氧比对煤气组成、气化稳定性以及煤层气化速率的影响,并进行了富氧-水蒸气地下气化过程的物料衡算.实验结果表明,通过采取合适的气化参数,大雁褐煤的地下气化过程可以稳定进行.     

低质烟煤的燃烧特性研究

本文采用热重法对四种低烟煤的燃烧过程进行了实验研究，探讨了影响低质烟煤燃烧过程的因素，并由这四种劣质烟煤的微分热重曲线计算了它们的反应动力学参数，其计算结果与实验结果拟合较好。     

部分气化煤焦燃烧特性的研究

针对目前提倡的煤部分气化、燃烧集成方式联合生产煤气和热能的新概念 ,分析了部分气化焦的燃烧特性 ,考察了煤种、气化率、脱灰、不同的气化剂等对部分气化焦燃烧特性的影响 .结果表明 :煤种不同 ,部分气化焦的燃烧特性不同 ;脱灰后的神木焦燃烧峰推后 ,其可燃性比未脱灰焦差 ,这是因为未脱灰焦中的灰分起到了部分催化作用 ;CO2 气氛下气化所得焦的最大燃烧速率随着气化率的增加而减小 ,同时二次峰越来越明显