褐煤混煤燃烧过程中硫污染物的动态排放规律

研究了多种褐煤混烧时硫污染物的动态排放特性，发现单煤及混煤燃烧时硫析出速率曲线均呈现出典型的双峰结构．由古山煤、风水沟煤和元宝山煤配成的三元混煤的硫析出速率双峰比后两者配成的二元混煤更趋于平缓．当低硫的风水沟煤掺配比增加时，二元或三元混煤的最大硫析出量均逐渐减少，硫析出速率双峰均逐渐降低，其峰值时间均有所延迟．     

不同含硫煤化学链燃烧过程中硫的迁移转化模拟研究

利用HSC chemistry软件,研究了铁矿石为载氧体时煤直接化学链燃烧中煤中硫的迁移转化规律。模拟结果表明:对于中高硫煤以及高硫煤而言,当温度低于950℃时,煤中的硫会与CaO发生反应生成CaSO_4。当温度高于950℃时,CaSO_4进行高温分解生成SO_2;而当硫含量较高时(如北宿煤),煤中的硫还会与载氧体中的Fe_2O_3发生反应生成FeSO_4。通过对燃料过量系数的影响规律发现,燃料过量系数较小时反应生成的硫酸盐会对载氧体的性能产生一定的影响;而燃料过量系数较大时生成的SO_2也会影响CO_2的捕集。因此,在中高硫或高硫煤为燃料的直接化学链燃烧过程中,考虑到煤中的硫会对载氧体性能及CO_2的捕集纯度造成的影响,需要添加脱硫剂进行控制。     

煤燃烧场中碱金属化合物的基础排放特性

在下一代煤炭火力联合循环发电系统中,煤中含有的金属化合物要被蒸发,并有可能对燃气透平的叶片产生高温腐蚀。本次研究中,对燃烧场中碱金属化合物,特别是煤种对Ｎa的基 础排放特性的影响,对原煤中的Ｎa化合物进行形态分析,并根据２元素图像相关法获得的Ｎa元素与其他元素的相关系数进行定量。由结果可以看出,Ｎa的排放特性取决于煤种;排放出的Ｎa几乎都是水溶性成分;和原煤中的Ｎa化合物以ＮaＣ１形式存在时易被排放出。     

混煤燃烧过程中飞灰颗粒排放特性试验

为了解混煤燃烧对飞灰颗粒尤其是超细颗粒排放特性的影响,在一维沉降炉上对平朔、大优及神木3种烟煤及其混煤进行燃烧试验.采用激光粒度分析仪对收集的飞灰颗粒尺寸分布进行测定,并对混煤飞灰颗粒的体积平均直径及可吸入颗粒物（PM₁₀）、超细颗粒物（PM_2.5）所占比例的计算值与测量值进行比较.结果表明：合理混煤能增大飞灰颗粒的粒径,减少可吸入颗粒物（PM₁₀）及超细颗粒物（PM_2.5）的排放;混煤的飞灰颗粒粒径分布受组成煤种、灰分含量及煤灰成分等因素的影响.     

流化床煤燃烧过程中砷析出特性研究

通过流化床燃烧实验，研究了煤燃烧过程中砷的析出特性，并根据煤的浮-沉试验探讨了煤中砷的赋存形态.结果表明：砷析出率随燃烧温度的升高而增加，在600~700 ℃时，燃烧温度对砷析出率的影响较小， 700~900 ℃是砷析出的主要温度范围且燃烧温度对砷析出率的影响显著；砷析出率随燃烧时间的增加而增大，但前10 min是砷析出的主要阶段；砷在煤中主要以有机态和无机态两种形式存在，无机砷主要赋存在黏土矿物和硫铁矿中，砷析出率随煤中有机砷比例的增加而增大.     

石煤燃烧硫析出动态特性

对浙江省8种石煤的硫析出特性及加入钙基固硫剂以后的影响进行了研究,得出了石煤的硫析出特性与其他煤种有相似之处：即有2个明显的硫析出峰值;燃烧温度对硫析出有很大的影响,温度升高,硫析出量增加,析出时间提前;在1 200 ℃时已经有超过95％以上的硫分解析出.同时得出钙基固硫剂对于石煤的硫分析出有很明显的抑止作用,方解石和石灰石脱硫率为40%~50%,纳米碳酸钙达到70%.     

基于优化燃烧过程的柴油机排放控制策略研究

优化燃烧过程是柴油机排放控制策略的重要研究课题。在分析混合气成分和喷油时刻对柴油机排放影响的基础上,从优化进气系统、优化喷油系统、优化燃烧系统及采用新的燃烧方式等方面进行探讨,提出基于优化燃烧过程的柴油机排放控制策略。     

关于我国煤中氟燃烧排放限值与标准

通过大样本测试与统计,得到了我国煤中氟含量的分布特征;通过典型电站锅炉、工业锅炉和流化床锅炉的煤、飞灰、底灰样品的采样测定,提出了煤中氟在燃烧产物中的总量分配模式,得到我国不同炉型燃煤氟排放基本特征;比照大气污染物综合排放标准和工业窑炉大气污染物排放标准的规定,初步得到了我国燃煤氟化物排放限值和超标煤种的比例。结果表明:比照大气污染物综合排放标准(GB16297-1996)和工业窑炉大气污染物排放标准(GB9078-1996)中对氟化物排放限值的规定,我国煤在各种燃烧设备的燃烧过程中,大部分煤种的氟含量是超标的,若在燃烧过程中不采取相应措施,将会对环境造成一定程度的大气氟污染。     

石煤流化床燃烧重金属排放特性试验研究

介绍了石煤流化床燃烧重金属排放特性及灰渣中重金属溶出特性的试验研究。研究结果表明,石煤燃烧后大部分汞随烟气排出,而其余重金属则大部分留于灰渣中;加入石灰石有助于抑制汞蒸汽的排放;烟气中汞浓度低于垃圾焚烧污染控制国家标准;灰渣及其水泥制品中的重金属不会对水体造成污染。     

不同粒径煤粉煤质变化及燃烧特性研究

采用哈氏可磨测试仪对阳泉无烟煤、印尼褐煤进行研磨,测出其哈氏可磨性指数HGI,同时用马尔文激光细度仪对可磨仪研磨后的煤样进行细度测量。利用振筛机对研磨后的煤样进行筛分,区分出4种不同粒径的煤粉,然后用工业分析仪测出其工业分析成分,研究其工业分析成分之间的区别;采用热重分析仪进行燃烧试验,研究粒径及工业分析成分变化对燃烧特性的影响。结果表明：研磨后煤粉中的不同粒径煤粉在研磨过程中产生工业分析成分的偏离,影响煤粉的热解、着火、燃烧等特性;研磨后煤粉中的细粉相对粗粉增大了比表面积并改变了孔隙结构,对煤粉的着火、燃烧稳定性、燃烬性等都有积极的影响;由于两种煤种煤质的不同,导致其燃烧机理及燃烧特性的不同。     

600 MW超临界W火焰锅炉无烟煤燃烧NOx释放规律研究

针对600 MW超临界W火焰锅炉,对炉内劣质无烟煤燃烧和NO x 释放规律进行数值模拟,研究了煤粉浓度、一次风速及前后墙配风方式对炉内NO x 释放规律的影响。结果表明：提高煤粉浓度可显著降低炉膛出口NO x 排放,在锅炉负荷允许范围内,与常规浓度相比,NO x 排放量可降低42%;合理选择前后拱一次风速可有效控制炉内NO x 生成,存在最佳一次风速;炉膛前后墙配风方式对炉内火焰对称性影响较大,而对NO x 生成量影响不大。     

打造我国主体能源(煤炭)升级版面临的主要问题与对策探讨

为研究不同粒度煤样高温条件下的燃烧特性及燃烧效率,采用锥形量热仪测试了6种粒度煤样在热辐射作用下的燃烧特性参数。研究结果表明,煤样点燃时间与煤颗粒大小总体呈正相关关系;热释放速率峰值随煤样粒径减小而逐渐下降,在热释放速率曲线稳定阶段(>150 s),不同粒径煤样热释放速率由大到小依次为>0~0.12、>0.12~0.15、>0.15~0.18、>0.18~0.25、>0.25~0.38、>0.38~0.83 mm;总热释放量随粒径减小而逐渐增加;总烟释放量随煤样粒径增大而上升,最大粒径煤样(>0.38~ 0.83 mm)的烟气生成速率和总烟释放量均为最大;煤样燃烧过程中CO生成速率和CO₂生成速率均随煤样粒径减小而逐渐增大。引入煤样的火灾性能指数(F_FPI)和火灾增长指数(F_FGI),对比分析不同粒度煤样的燃烧效率得出：最小粒径煤样(>0~0.12 mm)的燃烧效率最高,F_FPI最小(0.27 m²·s/kW),F_FGI最大(3.70 kW/(m²·s))。研究结果对揭示高温环境下粒度对煤样燃烧特性的影响具有一定的借鉴意义。

     

一维煤粉燃烧炉内氮释放特性试验研究

主要对煤粉燃烧过程中氮的析出特性进行了研究，并探讨了煤质特性、结构参数和运行参数对氮析出特性的影响，在试验研究的基础上得出了煤粉燃烧过程中氮污染物的析出规律．结果表明，随煤化程度的加深，生成NO的浓度降低；煤阶与氮含量变化不明显；随氮含量的增加．NO浓度升高，氮的转化率降低；细煤粉粒度、低过量空气系数、湿煤粉以及烟气中较高的CO含量均使氮析出量降低．     

Numerical simulation of excess-enthalpy combustion flame propagation of coal mine methane in ceramic foam

Based on the assumption of a local non-equilibrium of heat transfer between a solid matrix and gas,a mathematic model of coal mine methane combustion in a porous medium was established,as well the solid-gas boundary conditions.We simulated numerically the flame propagation characteristics.The results show that the flame velocity in ceramic foam is higher than that of free laminar flows;the maximum flame velocity depends on the combined effects of a radiation extinction coefficient and convection heat transf...     

利用热重法研究不同氧浓度对煤自燃特性的影响

煤自燃受到多种因素影响,为了研究煤与氧气反应的机理,通过热重(TG)实验测试了褐煤、1/3焦煤和无烟煤在不同氧气体积分数条件下的自燃特性,分析了煤样氧化过程的特征温度、质量损失、热效应及热反应动力学参数。研究结果表明:不同煤阶的煤样对氧气的化学响应特征不同,煤阶越高,越难以发生氧化反应,体现为特征温度增大,放热峰值减小,并且向高温区域偏移;随着氧气体积分数的增大,煤更易与氧气发生反应,褐煤、1/3焦煤和无烟煤的放热量分别增加到14 131、11 424、12 263 J/g;对煤受热剧烈反应的分解燃烧阶段进行分析,发现煤阶越高,其表观活化能越高,不同氧气体积分数条件下各煤样的表观活化能呈波动变化。     

贵州泥堡勘探区19号煤层煤煤质特征研究

通过对贵州泥堡勘探区勘探数据的分析,总结了贵州泥堡勘探区龙潭组中部19号煤层的煤质特征及变化规律,并分析了其灰分、硫分的成因.     

不同气氛下煤燃烧固硫化学反应机理研究进展

针对煤高温下燃烧脱硫技术的效率较低这一现状，对钙基固硫剂在流化床燃烧条件下还原性气氛和交变气氛下的固硫反应机理以及煤粉炉燃烧过程中氧化性和还原性气氛下固硫化学反应机理的研究现状进行了详细的评述，并在前人研究的基础上提出了不同气氛下流化床和煤粉炉燃烧条件下石灰石固硫化学反应机理研究的若干趋势。     

低浓度瓦斯自激振荡脉动燃烧特性研究

针对煤矿低浓度瓦斯稳定燃烧及高效利用难的问题,将脉动燃烧技术与煤矿低浓度瓦斯燃烧利用相结合,采用数值模拟与实验研究相结合的方法,对低浓度瓦斯脉动燃烧特性进行了系列研究。基于Fluent计算平台,建立低浓度瓦斯脉动燃烧热力学模型,对脉动燃烧器内部流场、温度场、压力场进行模拟分析,同时通过改变脉动参数研究各参数对低浓度瓦斯燃烧特性的影响。发现并揭示了燃烧器内压力和温度的分布规律、尾管长度与脉动频率的关系、热负荷和瓦斯浓度与燃烧室温度之间的关系,并与实验结果进行了对比,发现计算值与实验值吻合较好,说明该模型能够预测低浓度瓦斯脉动燃烧特性。     

巨野矿区煤自燃特性及动力学研究

为有效防止煤炭自燃,以5种不同类型的表面活性剂为基础,2种高分子聚合物为改性添加剂,研制出发泡倍数高、稳定性强、润湿性好的凝胶泡沫,并进行发泡性能和高温阻燃特性测试。研究结果表明：在发泡性能方面,当表面活性剂A与B的质量比为1∶2、总质量浓度为6 g/L,聚合物X的质量浓度为3 g/L时,制备的凝胶泡沫性能最佳;在高温阻燃方面,与原始煤样比较,经凝胶泡沫处理后的煤样点燃时间由27 s延长至334 s,热释放速率峰值从68.08 kW/m²降低至38.46 kW/m²,1 200 s内的总热释放量由41.98 MJ/m²降低至37.12 MJ/m²,阻燃效果显著。