贫氧条件干燥煤燃烧热重实验研究

为了解地下高温低氧环境下的煤燃烧特性,研究低于空气氧体积分数情况下气体氛围对干燥煤燃烧的影响情况,对褐煤及焦煤2种煤样进行了热重实验,通过分析TG曲线及DTG曲线,求出各燃烧阶段特征温度值,并对最大失重速率温度和燃尽温度与氧体积分数数据进行拟合。结果表明:氧体积分数越高,达到最大升温速率时温度越低;在氧体积分数极低情况下,不同煤质煤燃尽温度接近,燃尽温度与煤质无关,随氧体积分数增大,燃尽温度不断降低,在氧体积分数高于一定值以后,燃尽温度趋于稳定;干燥褐煤较干燥焦煤更易于燃烧。此结果对防治高温低氧地下煤火现象,以及煤矿火灾有指导作用。     

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。     

O_2/CO_2气氛下烟煤掺烧褐煤燃烧特性

针对电厂混煤掺烧实际情况,在热重分析仪上对某电厂实际用煤分别进行了褐煤和烟煤单烧及不同氧量、掺混比、升温速率下的混烧实验,并根据实验数据对混煤燃烧特性进行了分析。结果表明:不同掺烧比例下混煤燃烧的变化规律相同,为烟煤和褐煤燃烧的叠加,随褐煤掺烧比例增大,着火温度和燃尽温度均降低,综合燃烧指数变大;混煤在20%O_2/80%N_2、20%O_2/80%CO_2气氛下燃烧特性曲线相差不大,20%O_2/80%CO_2气氛下着火温度及燃尽温度比20%O_2/80%N2气氛下高10℃左右,在30%O_2/70%CO_2气氛下,混煤着火温度比20%O_2/80%N2气氛下高3℃;随着升温速率由10℃/min增至40℃/min,混煤的着火温度、燃尽温度和综合燃烧指数均增大。     

O2/CO2和O2/N2气氛下不同煤种的热解与燃烧试验研究

采用热重-质谱联用仪分别研究了3种煤在O2/N2和O2/CO2气氛下的热解和燃烧特性.结果表明,与N2气氛相比,CO2气氛下煤粉的热解过程可分为水分的蒸发、挥发分的释放以及较高温度下煤焦与CO2的气化反应;随燃烧气氛中氧浓度的增加,煤粉的TG-DTG曲线移向低温区,着火温度和燃尽温度降低,煤粉综合燃烧特性指数增大;在相同的燃烧气氛及氧浓度下,PRB次烟煤的着火温度和燃尽温度明显低于Illinois烟煤和Utah烟煤.     

油页岩及其半焦混合燃料燃烧特性试验研究

用热重-红外联用仪对油页岩及其半焦混合物的燃烧特性进行了动态分析,考察了掺混比例以及升温速率对燃烧的影响,得到了温度范围为30～850℃,在20,50和80℃/min三种不同升温速下的燃烧特性曲线。油页岩及其半焦混合物的整个燃烧过程分为燃烧低温段(着火温度Ti～500℃)、过渡段(500～680℃)和燃烧高温段(680～850℃)3个阶段。随着掺混油页岩比例的增大,混合物着火温度随挥发份含量的增加而明显降低。升温速率越高,所需要的温度和热量越大,峰温移向更高的温度。同时利用傅里叶变换红外光谱仪对燃烧生成气体进行了实时分析。采用二元一次线性回归法得到混合物燃烧反应动力学参数。在低温段活化能和频率因子随着升温速率的增加而降低,而在高温段则随着升温速率的增加而增大。计算结果为油页岩及其半焦混合物的有效开发和经济利用提供了理论基础。     

煤粉粒径对燃烧特性影响的试验研究

对4种不同粒径的冷水江煤和郑州矿物局贫瘦煤在升温速率均为20℃/min、气体流量为65mL/min的试验条件下进行了热重试验。结果表明:随着煤粉粒径的减小,最大燃烧速率出现得更早,着火提前;着火温度降低,燃尽温度也随之降低;煤粉活化能减小,煤粉的综合燃烧特性指数有较大提高,燃烧特性得到改善。     

Ca、Mg含量对超细煤粉燃烧特性的影响

利用热天平研究了Ca、Mg添加量对超细脱灰煤粉(铁法煤)及Mg添加量对铁法原煤燃烧特性的影响.实验结果表明,脱灰处理可明显降低煤的着火温度、提高燃尽率、减小活化能,改善燃烧特性.CaO和MgO添加量较低时,其对脱灰煤样的燃烧特性影响不大;当CaO和MgO添加量达到一定值后,CaO可抑制脱灰煤粉着火;MgO可促进脱灰煤粉和原煤的着火,但抑制固定碳的燃烧;当MgO的添加量增加到0.8%时,原煤的最大失重速率和达到最大失重速率时的温度显著降低,燃尽率仅为原煤的73.33%.     

混煤掺混方式对其燃烧特性的影响研究

利用热重天平对燃烧性能相差较大的巩义金鼎煤和平煤天安煤及其混煤燃烧性能进行热重分析,对两种不同的掺混方式得到的混煤进行实验,分析了两种掺混方式下的混煤着火温度、燃尽温度,并对混煤的可燃性指数Cb、综合燃烧特性指数S、稳燃指数G进行了对比。结果表明:在相同升温速率、质量比的情况下,掺混磨制好的单煤粉获得混合煤粉的方式同掺混原煤后进行磨制获得混合煤粉的方式相比,其各项着火特性、燃烧特性都有改善。     

基于热重分析法的烟煤掺烧褐煤特性研究

针对电厂掺烧褐煤缺乏相关理论指导的技术需求,采用热重分析方法系统考察了包煤、准煤和褐煤的单独燃烧特性,并将两种烟煤分别以10%、30%、50%和70%的比例在相同条件下与褐煤混合燃烧,根据各燃料燃烧特征参数计算了单一煤种及其不同掺混比例的着火指数、燃尽指数和综合燃烧指数。结果表明,褐煤最易着火和燃尽;包煤着火特性较好,但在550~660℃范围内出现难燃峰致使燃尽特性变差;准煤的着火特性最差,燃尽特性略优于包煤;将包煤和准煤与褐煤掺混后燃烧特性有所改善,各燃烧特征温度降低,且综合燃烧指数随褐煤掺烧比例的增加而增加。建议在电厂实际应用时,褐煤的掺烧比例控制在30%-50%之间。     

煤与生物质掺混燃烧特性实验

为缓解煤炭资源紧张,在煤中掺烧生物质是一种很好的解决方式。本文利用综合热分析仪,在不同条件下,对煤(兰炭、神府烟煤、大同无烟煤)和生物质(大豆秆、小麦秆)以及二者混合物的燃烧过程进行了实验研究。结果表明:在一定范围内,随着生物质添加比例增大,兰炭的燃烧特征温度降低,综合燃烧特性指数增大;当生物质添加比例为50%时,混合样品的着火温度基本接近生物质的着火温度;升温速率增大,兰炭与大豆秆的掺烧向高温区移动,综合燃烧特性指数和燃尽特性指数增大。该实验结果对降低煤的着火温度以及改善煤炭资源紧张提供了依据。     

火电厂煤场配煤的几种方法

分析了火电厂燃用混煤的原因,提出了中宁电厂煤场配煤方法。     

宁夏地区火力发电厂动力用煤煤质特性的分析

针对锅炉结焦现象,对宁夏南、北地区9种煤的质量特性进行了实验分析,从工业分析、元素分析、发热量、煤灰熔融性、哈氏可磨指数和煤灰成分等方面阐述了动力用煤的煤质特性规律,为宁夏地区燃煤发电厂的混煤掺烧提供可靠的参考依据。     

煤场盘点三维模型的建立

煤场存煤量的盘点是电厂燃料管理的重要组成部分,目前常用的盘点工具是激光电脑盘煤仪,它采用三角剖分算法,对采集到的煤堆表面的三维数据点集进行拟合,使拟合出的曲面能够更好地逼近煤堆表面,采用光照和消隐处理后,使绘出的图形更逼真。针对激光电脑盘煤仪在湛江电厂实际应用中使用的误差问题,对激光电脑盘煤仪的软件部分进行了改进,优化了算法,一是除去封闭点,二是编写了独立的边生长算法作为独立的子程序,改进后的激光电脑盘煤仪在实测中效果良好。     

正压制粉系统煤仓下煤不畅的治理

以益阳发电公司二期工程2×600 MW超临界直流锅炉机组制粉系统为研究对象,分析正压直吹式制粉系统煤仓下煤不畅的原因和对锅炉安全经济运行的直接影响,结合现场条件、燃煤火电厂煤仓堵煤常用的处理办法,提出了符合实际的解决方案:改善煤仓流线,"相对缩短"原煤下落高程,分段疏松,定期降煤位,入仓落煤口尽量靠中,加强燃料管理,规范运行操作等。     

基于煤热解工艺的清洁煤发电技术

为了使煤炭资源得到高效利用,结合宁夏地区煤炭分布的特点,从多联产工艺出发,介绍了适合在宁夏推广的基于煤热解的清洁煤发电技术。分析结果表明:在宁夏地区应用基于煤热解的清洁煤发电技术,不仅可提高煤炭资源利用效率,还可实现节能减排,为火电产业带来了一种新的发展模式。     

中间储仓式制粉系统细粉分离器下粉管改造与分析

分析了旺隆热电有限公司一期工程1、2号炉制粉系统电耗较高和磨煤机启停次数较多的主要原因,通过在制粉系统中加装换向挡板、交叉管等技术措施,使制粉系统得到了优化,降低了制粉电耗和磨煤机的启停次数。改造后,在一定程度上提高了系统的安全性和经济性,取得了良好的经济效益。     

燃用无烟煤锅炉改烧烟煤的实践

采用烟煤型布置、取消卫燃带以及热一次风加热器技术等对某电厂2×135 MW机组燃用无烟煤锅炉进行了改烧烟煤的改造,改造后在燃用以神华煤为主的烟煤时,锅炉的飞灰可燃物含量由原来的7％～10％降低到1％以下,锅炉排烟温度降低了20 ℃以上,锅炉热效率提高了3.0％以上,机组的供电煤耗降低了10 g/(kW·h)以上.而且,炉内结渣程度可控,制粉系统和送粉系统运行安全可靠,改造达到了预期效果.     

叶轮给煤机导煤槽的改造

分析了马莲台电厂输煤设备一叶轮给煤机在使用过程中导煤槽处撒煤严重的原因,制定了改造方案,经实施后效果显著,实现了安全文明生产。     

燃用神华混合煤的锅炉燃烧试验和研究

根据神华煤和准格尔煤的煤质特性和燃烧特性,以及混烧后燃料物性改变,介绍了不同混合比的混烧实验研究,分析了神华煤混烧后对锅炉附属设备运行的负面影响,试验结果为指导生产运行提供了依据.     

Plasma coal reprocessing

Results of many years of investigations of plasma-chemical technologies for pyrolysis, hydrogenation, thermochemical preparation for combustion, gasification, and complex reprocessing of solid fuels and hydrocarbon gas cracking are represented. Application of these technologies for obtaining the desired products (hydrogen, industrial carbon, synthesis gas, valuable components of the mineral mass of coal) corresponds to modern ecological and economical requirements to the power engineering, metallurgy, and chemical industry. Plasma fuel utilization technologies are characterized by the short-term residence of reagents within a reactor and the high degree of the conversion of source substances into the desired products without catalyst application. The thermochemical preparation of the fuel to combustion is realized in a plasma-fuel system presenting a reaction chamber with a plasmatron; and the remaining plasma fuel utilization technologies, in a combined plasma-chemical reactor with a nominal power of 100 kW, whose zone of the heat release from an electric arc is joined with the chemical reaction zone.