燃煤助燃剂催化助燃效果评价方法研究

针对燃煤助燃剂催化助燃效果评价方法缺乏科学评价指标的现状,通过热重分析仪研究了CuSO4和K2CO3两种纯组分助燃剂对阳泉无烟煤和铁法烟煤燃烧特性参数的影响。同时,通过改进坩埚类型,探讨了CuSO4与K2CO3对阳泉无烟煤和铁法烟煤燃烧的恒温区碳转化率与残灰碳氢含量的影响。试验结果表明:以燃烧特性参数中的着火温度、恒温区碳转化率与残灰碳氢含量3个参数作为助燃剂催化助燃效果的评价指标,能全面地评价助燃剂对煤燃烧过程的催化助燃效果。分布活化能模型分析结果表明,煤催化燃烧活化能变化与助燃剂对煤燃烧催化助燃效果存在对应关系,同时从动力学角度验证了着火温度、恒温区碳转化率指标评价助燃效果的正确性。     

关于《燃煤助燃剂助燃效果评价方法》国标修订建议

为了有效提高《燃煤助燃剂助燃效果评价方法》国家标准的科学性和适用性,促进我国煤炭资源燃烧利用,从试验设备适应性、试验方法适用性、评价指标适用性等方面对现行标准评价方法的适用性进行总体分析。结合燃煤助燃剂助燃效果评价试验研究,对残渣碳含量测定方法、燃烧样品质量的确定、终温温度计算方法进行探讨后提出3条修订建议:通过测试样品均匀性和重复性分析,残渣碳含量测定方法应修订为仪器法;通过燃烧样品质量对测试结果准确性的影响分析,应规定热重燃烧试验的最低实验次数,保障结果准确性并提高燃煤助燃剂评价试验效率;应修订终温温度计算方法,建议在现行标准的基础上降低燃烧终温的参考值100℃或50℃,确保碳含量测定结果的有效性。以期修订建议可为《燃煤助燃剂助燃效果评价方法》国标的修订提供依据,为助燃剂的应用以及燃煤工业锅炉和民用煤燃烧领域的节能研究提供参考。     

静态坩埚燃烧法探索新型煤粉助燃剂

采用静态坩埚燃烧失重法对数十种试剂分别作为煤粉助燃剂进行实验研究,结果表明MnO2等多种传统助燃剂对煤粉燃烧的催化效果不及尿素、柠檬酸、偏钒酸铵等若干种文献中尚未研究和报道的新物质,因而认为这些物质具备作为高炉喷吹煤粉用新型助燃剂的潜力。     

深部流态化开采中原位煤粉爆轰发电技术构想

针对煤矿井下煤粉环境污染及传统煤炭燃烧能量利用效率低等问题,提出了流态化开采过程中煤粉爆轰发电的能量利用方式.在煤矿井下流态化开采的同时,以煤粉为燃料,掺混相应的助燃剂诱发煤粉爆轰,利用爆轰产生的能量驱动发电机发电,降低传统燃煤燃烧发电过程中化学能到蒸汽内能再到机械能的能量损耗;爆轰残留物经过除尘净化后回填采空区,避免...     

煤矸石成型燃烧特性的实验研究

本文通过燃烧实验对煤矸石的成型燃烧特性进行研究。测得不同燃烧工况下煤矸石成型试样的挥发物产率和燃尽度以及ＣＲ助燃剂的助燃效果，利用回归相关分析的数学方法得出煤矸石成型燃烧特性的关联式，并从理论上对ＣＲ助燃剂的助燃机理进行分析探讨。     

煤粉粒度对神华煤热解及燃烧特性的影响

采用瑞士梅特勒公司生产的TGA/SDTA851e热重分析仪器研究了4种不同煤粉粒度神华煤的热解、燃烧特性,考察了粒径及升温速率对热解和燃烧的影响。采用不同的升温速率制取两组焦样,进行热天平燃烧实验。用特征温度表征燃烧过程特性,分析燃烧规律的变化。实验结果表明,随着制焦时煤粉粒径的减小,煤焦的着火温度提前,燃烧的剧烈程度增加,燃烧的稳定性和燃烬程度得到了改善。由于挥发分的存在,煤粉燃烧过程中粒径对于难燃质燃烧的影响较小。     

多通道逆喷旋流燃烧器不同负荷下煤粉燃烧特性研究

旋流燃烧器煤粉燃烧特性与其结构参数及运行工况密切相关，是工业煤粉锅炉的研究重点。为了研究煤粉在多通道逆喷旋流燃烧器不同负荷下的燃烧特性，以热态试验台架为基础，采用高温热电偶、烟气分析仪和高速摄像机3种手段对预燃室内的温度分布、组分浓度分布及预燃室外的火焰形态进行测量，分析不同负荷下煤粉在预燃室内、外的燃烧过程。试验结果表明：多通道逆喷旋流燃烧器在不同负荷下均可实现煤粉稳定燃烧，负荷最低可至35%;煤粉呈现“风包火、火包粉”的径向分级燃烧状态，其中低温空气层保证预燃室结构长期稳定运行，高温无氧强还原性气氛保证煤粉快速着火稳定燃烧同时抑制燃烧初期NO_x生成；低负荷运行时，煤粉燃烧过程集中在预燃室内且燃烧强度较高，温度较高其峰值均值为1 204℃,无氧区域较大时强还原性气氛中CO浓度较高，预燃室外无形态稳定火焰；中、高负荷运行时，预燃室内煤粉燃烧强度略低，温度较低时其峰值均值分别为1 087℃、1 090℃,无氧区域较小时强还原性气氛中CO浓度较低，燃烧过程延伸至预燃室外，形成稳定的旋流火焰，其直径和发散角度分别维持在750 mm和25°左右，而火焰长度则由2 627 ...     

内蒙古胜利褐煤制备半焦及燃烧性能研究

为了探索内蒙古胜利褐煤半焦的燃烧性能,基于对褐煤煤质分析,在不同热解温度下制备半焦;分析不同的热解温度对半焦性质的影响,并通过热重分析研究其燃烧失重特征。试验结果表明:热解温度对半焦产率有很大影响,随着热解温度的升高,半焦产率下降;在燃烧温度为400~600℃时,半焦燃烧反应非常剧烈,随着燃烧温度的升高,半焦燃烧失重量减小。在试验温度范围内,热解温度为500℃时制备的半焦燃烧性能最好。     

添加剂对煤粉-污泥混合燃烧特性的影响及动力学

采用热重分析法考察污泥、煤粉以及两者混合样品的燃烧特性,通过着火温度(Ti)、燃尽温度(Tb)以及综合燃烧特性指数(S)的变化,进一步研究添加剂对污泥-煤粉混合燃烧特性的影响,并探讨催化燃烧机理。结果表明:添加污泥能够降低煤粉的Ti,加速煤粉热解燃烧,改善煤粉的燃烧性能;但当污泥掺混比10%时,混合样品的最大失重速率降低,Tb升高,综合燃烧性能S变差。CaO,Na_2CO_3能够促进挥发分析出燃烧,并带动后续固定碳的燃烧,因此混合样品的燃烧速率提高,燃烧时间缩短,综合燃烧性能改善;MnO_2,Fe_2O_3对混合样品的无明显催化作用,且降低了混合样品的最大燃烧速率。同时,动力学分析表明添加CaO,Na_2CO_3能够减小燃烧体系的活化能,而添加MnO_2和Fe_2O_3对混合样品的表观活化能无明显影响。     

不同燃烧压力下煤粉富氧燃烧特性试验研究

为了研究不同燃烧压力下煤粉的富氧燃烧特性及烟气成分,运用加压固定床燃烧反应试验系统对不同燃烧压力下的煤粉进行了富氧燃烧试验,结果表明：随着燃烧压力的增大,燃烧中心的温度也随之增大,当燃烧压力大于3.0 MPa时燃烧中心的最高温度不再明显增大,维持在750 ℃左右;随着燃烧压力的增大,煤粉的着火时间不断缩短,煤粉的燃尽时间先减小后增加,当燃烧压力大于3.0 MPa时,煤粉的着火时间与燃尽时间随着压力的增大不再发生明显的变化;随着煤粉的燃烧,O₂浓度先下降后上升,最后达到进气浓度,当燃烧压力大于3.0 MPa时,O₂浓度在前3 min内的降速较快,说明在此工况下的煤粉燃烧剧烈;CO₂浓度先下降后上升再下降达到进气浓度;CO浓度先上升后下降,随着燃烧压力的增加,燃烧过程中产生的CO浓度降低。     

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。     

乌达煤田煤层自燃内因分析与自燃类型划分

采用野外地质调查、测试分析和数据处理等综合手段，研究内蒙古乌达煤田煤层自然发火的内因条件，揭示了煤层自燃趋向性与煤层厚度、煤变质程度、灰分含量、发热量、硫含量、硫化物矿物以及有机显微组分含量等煤物质组成要素之间的关系.以煤测试统计分析数据的聚类分析结果为依据，从内因条件控制角度，将乌达煤田主要发火煤层划分为三大类：以高硫含量和富硫化物矿物为特征的高硫助燃类型；以煤层厚度大和低变质程度为特征的厚层氧化类型；过渡类型.     

油页岩干馏残渣与烟煤混合燃烧试验研究

采用热重分析方法,对油页岩干馏残渣、烟煤及其混合物燃烧特性进行试验研究,考察不同比例混合燃料对着火、燃烬等特性的影响;通过混合燃烧试验TG/DTG曲线与计算各组分加权平均TG/DTG曲线的对比,分析燃烧过程中油页岩干馏残渣与烟煤相互影响的机理;比较混合燃料在不同升温速率条件下的着火、燃烬等特征参数的变化。结果表明：混合燃料中烟煤比例增大,着火温度略有降低,燃烧DTG曲线峰值增大,燃烬温度降低,燃烧特性趋好;混合燃烧相互影响主要发生在燃烧低温段450~645 ℃之间,且燃烧试验DTG曲线峰值大于计算曲线峰值,燃烧稳定性增强;不同升温速率条件下,混合燃料随着升温速率的提高,燃烧着火延迟,反应向高温区移动,DTG曲线峰值增大,综合燃烧特性趋好     

水蒸气对O2/CO2气氛下煤焦燃烧特性的影响

在热重分析仪上进行O2/CO2/H2O气氛下淮北烟煤煤焦与内蒙古褐煤煤焦的燃烧实验,分析水蒸气浓度、氧气浓度等参数对煤焦燃烧特性的影响,并对其进行燃烧动力学分析。结果表明,在相同氧浓度下,水蒸气的存在使煤焦的DTG曲线峰值向低温区偏移,着火温度、燃烬温度降低。褐煤煤焦综合燃烧特性指数升高,但烟煤焦综合燃烧特性指数先降低后升高,这主要是由水蒸气的低摩尔比热容及水蒸气与煤焦的气化反应共同决定的。在相同水蒸气浓度下,烟煤焦与褐煤焦综合燃烧指数随氧浓度的升高而增大,着火温度、燃烬温度均降低,表明提高氧浓度可改善O2/CO2/H2O气氛下煤焦的燃烧特性。     

低挥发分水煤浆的制备及燃烧特性研究

本文通过干法制浆研究了潞安低挥发分贫煤的成浆性,通过热重分析和燃烧试验研究了低挥发分水煤浆的燃烧特性。研究结果表明:屯留原煤、屯留煤泥、常村原煤和常村煤泥的成浆性很好,可制备出浓度高达72%、表观黏度小于1 200 mPa·s的水煤浆。水煤浆的热重试验和燃烧试验表明:常村低挥发分贫煤水煤浆的着火温度较高,综合燃烧特性指数低于高挥发分水煤浆;在相同的升温速率下,低挥发分水煤浆的活化能高于高挥发分的水煤浆,灰渣沉积速率远低于高挥发分水煤浆的灰渣沉积速率,结渣不严重;10 t/h锅炉上连续燃烧常村煤泥水煤浆时,火焰明亮、稳定,炉膛充满度高,炉膛温度均匀;无任何闪烁火星出现,达到了很高的燃尽率,燃烧热效率高达86.93%。     

化学滴定法评价燃煤固硫效果的探讨

介绍了化学滴定法的试验方法,通过测试不同燃料煤添加不同固硫剂后燃烧释放二氧化硫含量的试验,探讨了化学滴定法作为评价燃煤固硫效果测试方法的优点和不足,提出了通过放大反应煤量和利用连续式入料的方法以消除测试误差的建议.     

非金属矿在燃煤固硫助燃技术中应用研究

通过多种天然非金属矿与高硫煤粉的混合燃烧试验(基础矿物、辅助矿物品种选取,复配比例、混合比例、粒径确定,燃烧条件模拟等)研究,成功研制出一种复合型非金属矿固硫助燃剂产品(FKS01)。该产品可使烟气中的SO2排放量低于国家规定标准,有很好的推广应用价值。     

煤自燃影响因素权重的灰色关联度分析

基于灰色关联理论,建立了斜率关联度改进模型,以70℃作为煤自燃实验过程高低温段的分界点,定量研究了不同煤种自燃实验高温段和低温段各影响因素与煤耗氧速率之间的关联度,并以此作为衡量各因素对煤自燃影响的指标。结果表明:在高温段,挥发分和孔隙率是煤自燃最主要的影响因素;在低温段,氧浓度的影响最大,水分和灰分的影响最小。     

五彩湾煤半焦水热脱钠提质及其燃烧特性的演变

利用电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)分析新疆五彩湾原煤及其热解提质半焦中钠的赋存形式,考察了水热脱钠前后半焦的钠含量,采用热重分析仪和Flynn-Wall-Ozawa(FWO)方法建立五彩湾煤焦燃烧反应动力学模型,获得半焦燃烧动力学参数并分析脱钠对半焦燃烧特性的影响。结果表明:五彩湾原煤及其半焦中钠的赋存形式以水溶性钠为主,半焦总脱钠率高于原煤,水溶性钠的存在不利于半焦燃烧。600 ℃热解半焦的水热脱钠率高达82.59%,在所有实验焦样中,经水热脱钠后的半焦燃烧特性指数最高,燃烧活性最好。