生物质燃烧动力学特性实验研究

采用非等温热重分析法对农作物秸秆燃烧动力学特性进行了研究。提出了秸秆挥发分析出过程的特性参数，建立了反应动力学方程；测算了反映燃烧性能的燃烧特性指数和反映生物质秸秆燃烧放热特性的差热峰面积指标。结果表明：玉米秸秆和小麦秸秆的挥发分初析温度随升温速度的增加而降低，稻秆的挥发分初析温度随升温速度的增加而增加；3种样品的活化能随升温速度的增加而降低；差热峰面积、燃烧特性指数随升温速度的增加而增大。     

柴油车碳烟的燃烧特性及动力学研究

利用TGA和TPO对碳烟进行燃烧特性和动力学分析.研究表明,碳烟氧化过程主要发生了失水干燥、可溶性有机成分(SOF)氧化和固体碳氧化的变化.碳烟中水的质量分数约为3%,SOF质量分数约为40%,固体碳质餐分数约为25%,金属灰分质馈分数约为4%,堇青石材料和铁锈质量分数约为16%,硫化物等其他成分质量分数约为2%.随着升温速率的增加,TGA各曲线向高温区移动,对应的最大峰值温度升高,热滞后现象加重.通过Redhead法对TGA和TPO数据进行动力学分析,得出碳烟的活化能为160～170 kJ/mol.     

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．     

碳基固体燃料燃烧反应动力学模型研究进展

碳基固体燃料是中国最主要的能量来源,燃烧是碳基固体燃料能量转换的重要途径,焦炭燃烧在碳基固体燃料燃烧中占主导地位,因此,焦炭燃烧反应动力学模型的研究对于认识燃烧现象、提高燃效效率、控制燃烧特性、清洁燃烧非常重要.在对碳基固体燃料燃烧过程进行阐述的基础上,综述了国内外碳基固体燃料燃烧反应动力学模型的研究进展.     

秸秆类生物质燃烧动力学特性实验研究

生物质能的利用越来越受到重视。直接燃烧技术由于其操作简单、取材方便、成本适宜等特点是一种符合我国国情的生物质能利用方式。采用热重分析的研究方法,对水稻秸秆、玉米秸秆和玉米芯三种秸秆类生物质的燃烧动力学特性进行了实验,研究了不同升温速率、氧浓度对不同种类的秸秆生物质燃料燃烧动力学特性的影响,并对着火温度、燃烧稳定性、挥发分析出特性、燃烧特性指数等相关特性参数进行定量分析,为设计秸秆工业锅炉燃烧设备,合理选择生物质种类、优化燃烧、提高锅炉效率提供了理论支撑。     

干化污泥燃烧特性的研究

采用德国LEITZ-ⅡA型热显微镜和美国PE公司的1GA一7型热重分析仪,对上海石洞口污水处理厂污泥千化装置产生的干化污泥的燃烧特性进行了研究.结果表明,污泥是一种高灰分、高挥发分、低固定碳含量、低热值的燃料,具有着火容易、着火温度低、着火方式为均相着火、燃烧物质以挥发分为主等燃烧特性.计算了污泥的燃尽指数和综合燃烧特性指数,采用Coasts指数积分法求解了污泥燃烧动力学特性参数.研究结果为市政污泥的资源化利用和石洞口污水处理厂污泥焚烧装置运行工况的调整积累了基础实验数据.     

生物质焦油燃烧动力学特性研究

对生物质焦油进行了馏程试验．采用非等温热重分析法研究了生物质焦油及其馏分的燃烧动力学过程，提出其反应动力学方程。根据试验结果探讨了焦油资源化利用的途径，为焦油的综合利用提供了重要的科学参考依据。     

强迫对流条件下碳粒燃烧速率的研究

本文对强迫对流条件下碳粒的烧过程提出了一个简化模型。在此基础上对碳粒的燃烧过程进行了数据模拟，求出了不同工况下碳粒的燃烧速率，并给出了碳粒边界层内的浓度分布和温度分布。与实验结果的对照表明，该模型在Ｒｅ＜２００时是合理的。     

稻秆燃烧动力学特性研究

通过热重分析方法研究了稻秆的燃烧过程及其动力学特性.非等温热重法的升温速率分别为20 ℃/min、30 ℃/min、40 ℃/min,加热终温800 ℃;采用空气为载气.得到稻秆燃烧的TG、DTG曲线,研究了加热速率、温度对燃烧过程的影响,建立了稻秆燃烧的反应动力学方程,由Freeman-Carroll法得到该类稻秆燃烧动力学参数,并提出了相应的燃烧机理.为燃烧稻秆锅炉的设计开发提供了理论支持.     

准东煤与福建无烟煤燃烧特性的对比实验研究

通过对比准东煤与福建无烟煤的煤质分析、燃烧特性指数、燃烧动力学参数等,分析了准东煤与福建无烟煤的燃烧特性差异。结果表明：准东煤的挥发分明显高于福建无烟煤,属于极易着火的煤种;福建无烟煤与准东煤硫分低,燃烧中对环境污染小,但灰熔点都相对较低,容易结渣;准东煤的热重曲线较福建无烟煤向低温区偏移,峰区较宽,燃烧失重峰为双峰,着火方式由非均相着火向均相着火转变。准东煤的综合燃烧特性指数较大,表观活化能小;准东煤的煤反应活性和燃烧特性明显优于福建无烟煤。依热重分析,准东煤与福建无烟煤的着火温度分别为673.17 ℃和397.49 ℃,燃尽温度分别为803.05 ℃和741.18 ℃,活化能分别为191.39 kJ/mol和26.32 kJ/mol,综合燃烧特性指数分别为3.162×10-5和2.775×10-3。     

某秸秆电站燃料的燃烧特性实验研究

用热重分析法对华北地区某秸秆电站2种主要燃料(小麦、玉米)的燃烧过程及其动力学规律的进行了实验研究。并分析了生物质直燃锅炉积灰结渣严重的原因。实验中以20℃/min的升温速率分别对小麦和玉米秸杆进行了空气气氛下的燃烧实验,得到了反映2种生物质秸秆燃烧过程的燃烧特征参数。结果表明,2种秸秆在不同的燃烧区间的燃烧动力学参数有较大差别。     

Combustion Characteristics and Kinetics of Partial Gasified Coal Char

Abstract

Combustion characteristics and kinetics of partial gasified coal char (PGC-char) were investigated in this article. Two-stage distributed activation energy model (TS-DAEM) and simple model were used to model the combustion kinetics. The experimental results showed that the combustion characteristics of PGC-chars varied with coal types and percentage of gasification. Modeling results showed that TS-DAEM could suitably describe the combustion of PGC-char. The activation energy and preexponential factor increased with the increasing of PGC-char gasification percentage, but the percent of high reactivity part decreased. This indicated that the difficulty reactive part in the partial gasified coal char became more and more with the gasification conversion. However, simple model wasn't fit to describe the combustion of PGC-char, especially for PGC-chars with obvious second peak in combustion DTG curves.     

天然气炭黑燃烧特性的热天平研究

利用热重分析天平对天然气扩散火炬中直接取样得到的炭黑的燃烧性能进行了研究,并选用了蜡烛炭黑、4种商业炭黑以及一种无烟煤焦炭作为对比。基于试验结果确定了燃烧动力学特性参数,并分析了它的燃烧特性。天然气扩散火焰中生成的炭黑具有着火相对容易、着火温度较低（与煤焦或挥发份较低的煤比）、前期燃烧较弱、后期燃烧较缓慢、燃尽时间较长等燃烧特性。这些结果为利用天然气燃烧过程的炭黑生成强化火焰辐射特性并进行有效控制提供了依据。     

城市垃圾典型组分燃烧特性研究

本文首先分析了垃圾燃烧存在的问题,再介绍垃圾燃烧特性的热重分析原理和燃烧特性参数的确定方法.对十种工况的垃圾燃烧进行分析,通过试验得出各组分的TGA和DTGA曲线及其燃烧特征参数.经研究发现混合组分垃圾的燃烧过程具有分步性,其活化能低于单组分垃圾,比单一组分垃圾更易燃烧;混合垃圾的燃烧特性并没有发生显著变化,可以近似用...     

富氧燃烧烟气焓温特性分析

针对富氧燃烧锅炉增加了尾部再循环烟气和空气分离单元抽取的氧气特点,比较了常规空气燃烧锅炉焓温表计算方法与富氧燃烧方式下焓温表计算内容的区别,分析了富氧燃烧锅炉循环烟气焓、分离氧气焓和炉膛进口热燃烧气焓随氧气的体积分数变化的特性,给出了富氧燃烧锅炉烟气焓温表的计算方法,为富氧锅炉热力计算提供了理论依据.     

稻壳燃烧特性与动力学模型的研究

采用热重分析仪,在空气气氛下对稻壳的燃烧热失重状况进行了研究,并分析了四种升温速率（5,10,20,50℃／min）对燃烧特性指数的影响。利用Coats-Redfern模型,Freeman—Caroll模型和Flynn—Wall-Ozawa模型分别计算了稻壳燃烧的活化能及频率因子。实验表明：随着升温速率的升高,燃烧性能得到良好改善,但反应起始温度和终止温度由于受热滞后性影响,向高温区偏移使着火温度升高。模型计算结果表明：稻壳燃烧的表观活化能较低,升温速率对活化能的影响并不明显,Coats—Redfern模型、Freeman-Caroll模型可用于估算,Flynn—Wall—Ozawa模型可作为重要数据参考。     

陕西主要动力煤种燃烧特性的热天平研究

为了研究分析陕西主要煤种的燃烧特性,采用德国NETZSCH STA-409PC型热重分析仪分析了样品质量、升温速率、粒径对煤粉燃烧特性的影响。实验结果表明,随着粒径的减小,神木烟煤的燃烧性能先增强后变弱,粒径75～90μm左右燃烧特性最好。升温速率、样品质量对煤粉的燃烧特性也有影响。随着升温速率的提高,煤粉的着火温度升高,最大失重速率增大,最大失重速率对应的温度升高;随着质量的增加,煤粉的着火温度略有降低,燃尽温度却逐渐增大,最大失重速率明显增大,放热效应的最大温度点逐渐增大,并且煤粉挥发分燃烧低温放热与固定碳燃烧高温放热有一定的分期。     

催化燃烧对均质压燃发动机燃烧特性影响的数值模拟

通过运用DETCHEM软件包,对甲烷在催化剂Rh表面的详细反应机理进行了分析,结果表明数值模拟结果与实验数据相当吻合;通过耦合DETCHEM软件包及CHEMKIN软件包中的SENKIN模块,对活塞顶涂有催化剂铑的均质压燃(HCCI)发动机的燃烧过程进行了数值计算,建立了单区和多区模型．利用单区模型分析了催化燃烧对HCCI发动机着火时刻的影响,同时讨论了催化燃烧对燃烧过程中主要化学组分浓度变化的影响,结果表明催化燃烧会使HCCI发动机着火时刻提前;利用多区模型分析了催化燃烧对HCCI发动机的未燃碳氢化合物(UHC)、氮氧化合物(NOx)排放的影响,结果表明催化燃烧能降低UHC的排放,但会提高NOx的排放．     

准均质充气压缩点燃系统燃烧特性研究

准均质充气压缩点燃（QHCCI）燃烧系统是在柴油机上实现稀薄预混合气燃烧的有效方法，建立了一个燃烧过程准维数学模型，结合试验结果，对QHCCI系统的燃烧特性进行了研究。内容包括引燃柴油喷射定时对系统燃烧性能的影响，引燃柴油喷射量对系统的影响，以及发动机工作粗暴的特性。模拟结果与试验结果一致，并发现QHCCI燃烧系统的放热律曲线一般呈双峰，引起爆震的原因主要是引燃柴油喷射量大或喷射早造成上止点附近的大量剧烈燃烧造成的。     

医疗废物燃烧过程动力学研究

为开发适合我国城市医疗垃圾集中处置的医疗废物焚烧技术,对昆明市医疗废物进行了特性分析,并模化医疗废物,对纸屑、塑料、棉纱、橡胶、组织(肌肉)等试样进行了实验研究．在热重分析仪上通以流量为50 mL/ min的空气,以10℃/min的升温速率从室温连续升至1000℃,记录了试样的TG曲线、DTG曲线与DTA曲线．分析研究表明,模化医疗废物的燃烧过程可以分为4个阶段,即脱水干燥、挥发分析出和燃烧、过渡段和焦炭表面燃烧并存的过渡阶段、焦炭的表面燃烧．医疗废物具有着火温度低、燃尽率高等特点．通过对热重(TG)、差示扫描量热(DSC)曲线的深入分析,对模化医疗废物有关的燃烧动力学参数进行了研究。