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。     

生石灰对褐煤燃烧特性的影响

利用热重分析仪研究生石灰对褐煤燃烧特性的影响,采用了描述煤燃烧着火及燃尽性能的燃烧特性指数S,可燃性指数C和着火稳燃特性综合判别指标Rw,并根据热动力学方法计算各过程的热动力学参数,即活化能E和频率因子A.结果表明,在加入生石灰后,褐煤燃烧明显分为两个阶段,并且随着生石灰混合比例的增加,前期的燃烧强度逐渐减弱,后期的燃烧强度逐渐增强.当生石灰的添加量在20％左右时,试样的活化能较原煤略有降低,且最大燃烧速率比原煤快,但随着生石灰添加量继续增加,燃尽性能变差.     

热重法研究介休煤的热解与燃烧特性

采用热重(TG)分析仪对介休水峪煤样的热解及燃烧特性进行了研究,并考察了升温速率对煤的热解与燃烧特性的影响,得出了不同升温速率下的燃烧特性参数,如着火温度、燃烧最大速率、燃尽温度、燃烧特性指数等,并计算了不同升温速率下的反应动力学参数。经研究发现:煤在热解与燃烧区间的某一温度范围内能较好地满足一级反应方程,且线性相关系数都在0.98以上。由一级反应动力学模型得出的活化能与指前因子等数据能较好地验证煤的TG/DTG曲线所得出的一些结论。     

用热重法研究型煤燃烧特性

采用STA409型热重分析仪研究了型煤燃烧特性,在实验研究的基础上提出了型煤着火特性指数、稳定燃烧特性指数和燃尽特性指数计算式,并经STA409型热重分析仪测得的实验结果和燃烧试验台实验结果验证,本文提出的计算式能够方便地反映型煤着火、燃烧和燃尽性能.     

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。     

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...     

脱腐植酸昭通褐煤残渣的热解特性

对抽提完腐植酸的云南昭通褐煤残渣进行热解,通过热解气产率、焦油产率和半焦产率研究其热解特性,考察温度、升温速率和热解气氛对褐煤残渣热解的影响,并对每组热解实验得到的气体产物进行气相色谱分析,研究热解气的主要成分和含量,用气质联用仪对焦油进行成分分析.结果表明,温度是影响褐煤残渣热解的最重要因素,温度越高,热解气和焦油产率越大,热解气中H_2和CO越多,焦油中脂肪族物质增多,芳香族物质芳环数增大;升温速率越低,气体和焦油的产率越大;热解气氛对产物分布有着较大的影响,不同的热解气氛影响着热解气和焦油中主要组分的含量.     

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.     

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。     

传热特性对褐煤热解过程的影响研究

利用氮气作为对流气体,在温度为450℃、气体流量为0~10 L/min的条件下,对褐煤的热解过程进行了实验研究;在一维拟均相模型上,利用热解数据对煤的导热系数进行了计算;结果表明,5~10 L/min的气体流量可在一定程度上促进热解炉内的传热,增加煤的导热系数;气体温度一定,且小于热解终温时,增大气体流量450~500℃时的热解时间会增加。     

热重法研究煤泥与玉米秸秆的混合燃烧特性（英文）

利用热重研究了煤泥与玉米秸秆的混合燃烧特性,分别分析了原料中挥发组分和无机组分对燃烧特性的影响,并进行了动力学计算。结果表明,玉米秸秆的添加能够促进煤泥的着火并能显著提高煤泥的燃烧性能。煤泥中的无机组分阻碍煤泥中有机组分的着火及燃尽,而玉米秸秆中的无机组分对有机质的燃烧起到促进作用。玉米秸秆半焦中残存的无机组分仍能促进煤焦的着火和燃尽。煤泥燃烧的活化能接近于泥炭和褐煤燃烧的活化能。玉米秸秆的添加能够显著降低煤泥和秸秆混合燃烧的活化能。     

石灰石分解特性的热重法研究

利用NETZSCH-409C型差示扫描量热仪对湖北、山西地区6种石灰石的热分解特性进行了实验研究．结果表明,升温速度快时,石灰石的分解速度也快;石灰石的颗粒越细,分解速度越快;石灰石在模拟空气气氛中的分解速度比在氮气中分解速度稍快;含有碳酸镁的石灰石分解速度比不合碳酸镁的石灰石分解速度快．研究同时发现,用740℃的失重速率来表征石灰石分解的难易程度,结果不受外因影响．     

高温高压快速加氢热解褐煤残渣的燃烧特性

利用热分析技术研究了催化剂Ca(CH_3COO)_2,Fe_2O_3,K_2CO_3和CH_3COONa,升温速率10℃/min,15℃/min和20℃/min及O_2/N_2和O_2/CO_2气氛对朔州褐煤高温高压快速加氢热解残渣燃烧特性的影响。结果表明:催化剂能使残渣的TG-DTG曲线向低温区移动,最大失重峰对应的温度显著降低,着火指数、燃尽指数和综合燃烧特性指数增大,催化剂对残渣的燃烧有促进作用,影响程度由高到低的顺序为CH_3COONa,K_2CO_3,Fe_2O_3,Ca(CH_3COO)_2。提高升温速率,残渣的DTG曲线逐渐向高温区移动,着火指数、燃尽指数和综合燃烧特性指数增大,能够有效改善残渣的燃烧性能。同种气氛下,着火指数、燃尽指数和综合燃烧特性指数随氧气体积分数增大而增大;相同氧气体积分数时,残渣在O_2/N_2气氛下燃烧的着火指数、燃尽指数和综合燃烧特性指数均大于其在O_2/CO_2气氛下燃烧的相应特征指数,这可能与CO_2的比热容及扩散系数有关。     

热重法研究煤的燃烧行为及其动力学模型

采用热重法(TG)考察了六枝(LZ)、遵义(ZY)和吴家坪(WJP)原煤、脱灰煤及其脱黄铁矿煤的燃烧性能,并对其燃烧性能进行了动力学研究.研究表明:LZ,ZY和WJP脱灰煤的着火温度和燃烧峰温都较其原煤低,其燃烧特性指数较其原煤高,这是由于脱灰煤的燃烧活化能E较其原煤低的缘故.ZY和WJP脱黄铁矿煤的燃烧特性指数S与其脱灰煤相比基本没发生变化,这是由于脱黄铁矿煤的燃烧活化能E和指前因子A都较其脱灰煤大大增加,是二者相互影响的结果.对煤的燃烧行为进行动力学研究发现:LZ,ZY和WJP原煤、脱灰煤及其脱黄铁矿煤在燃烧区间的某一温度段满足一级反应模型,且线性相关性较好,相关系数大都在0.98以上.     

印尼褐煤无黏结剂型煤自燃与燃烧特性研究

在内辊式高压型煤机上将一种印度尼西亚褐煤压制成高强度的无黏结剂型煤,对其比表面积、孔容积和表面官能团进行分析,测定了型煤的相对着火温度和绝热氧化升温速率,研究了其热解和燃烧行为特性.结果表明,印尼褐煤在干燥和高压成型过程中,发生了孔的收缩和崩塌,特别是微孔收缩程度要更大一些;干燥和成型过程中有羟基、羰基和羧基含氧官能团的分解;经过提质处理后,褐煤的自燃着火倾向降低,热解和燃烧反应性降低.     

含钙矿物对褐煤灰熔融特性的影响研究

采用酸洗脱钙和添加矿物质的方法,运用灰熔点测定仪研究了不同赋存形态的含钙矿物及含量对褐煤灰熔融特性的影响.结果表明,有机钙在灰化过程中生成的氧化钙微晶比含钙矿物质生成的氧化钙颗粒更易于与其他矿物质作用形成玻璃体或钙长石、钙黄长石等低熔点共融物,从而导致褐煤灰熔点的下降.两种褐煤灰的灰熔点都随CaO含量的增加先降低后升高,在CaO含量为30％～35％时达到最低值.随着CaO含量的增加,霍林河煤灰在SiO2-Al2O3-CaO三元相图中由高熔点的莫来石区移动到较低熔点的钙长石和钙黄长石区,最后到达灰熔点较高的硅酸二钙区;小龙潭煤灰由钙长石到钙黄长石区,最后达到硅酸二钙区.     

高海拔对煤粉燃烧特性的影响研究

为掌握高海拔低气压环境下煤粉燃烧特性,指导高海拔地区大型燃煤锅炉设计,在试验台上模拟高海拔低气压环境,利用一维火焰炉、着火炉研究了煤粉在不同海拔高度下的着火、燃烬及NO_x排放特性。结果显示随着海拔的升高,煤粉的着火温度升高,燃烬性能有一定下降,而NO_x生成量变化不大。与低海拔地区类似,试验煤样煤粉变粗会使着火温度升高,但对燃烬率影响较小,氧含量对燃烬率和NO_x影响较大。综合考虑,高海拔地区锅炉设计应采用较细的煤粉细度、适当提高燃烬空间。     

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．     

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。