福建雁石煤台混煤的燃烧特性及其评价

利用管式沉降炉试验装置(DTFS),我们对福建雁石煤台混煤(简称福建无烟煤)的燃烧特性和其相应的化学动力学特性进行了试验研究,得出该煤种的活化能为E=19.6×10~3cal/mol,频率因子为3.946g/cm~2.s.atmO_2.同时,本文还给出了中国潞安贫煤,美国无烟煤和南朝鲜无烟煤的煤质特性及其化学动力学特性,以便与福建雁石煤台混煤进行比较.为了解该煤种作为动力用煤的可能性.本文还结合锅炉设计和运行条件讨论并预示了该煤种的燃烧特性.     

煤岩显微组分燃烧动力学特性及燃尽特性试验研究

利用管式沉降炉对煤岩显微组分的燃烧动力学特性及燃尽特性进行的试验研究发现：同一煤种的镜质组与丝质组燃尽特性有较大差异；不同煤种的镜质组的燃尽特性与其煤化程度有关；稳定组燃烧过程中有较多的炭黑生成，致使其平均的表面反应速率较低。     

热重法研究富氧条件下煤粉的燃烧特性

采用热重法(TG)研究了富氧条件下不同煤种的燃烧特性。结果表明,富氧气氛可以改善煤粉燃烧特性,使煤粉着火点、失重峰提前,失重峰值增大,燃烧速率加快。不同煤种表现出各异的燃烧规律。在试验基础上对富氧燃烧技术应用于电站锅炉的可行性进行了分析。     

煤燃烧特性的热重实验研究

以祁连塔煤为研究对象,利用热重分析仪,在不同升温速率下,对祁连塔煤的燃烧特性进行实验研究。分析了升温速率对煤燃烧特性的影响,得到不同升温速率下的燃烧特性参数,如着火温度、着火时间、燃烧最大速率、燃烬度等,并计算了不同升温速率下的反应动力学参数,为进一步研究煤的实际燃烧过程提供基本的实验数据。     

生物质成型燃料热解与燃烧特性研究

利用NETZSCH STA409PC型热重-差热分析仪对由木屑、秸秆等农林废弃物制成的生物质成型燃料的热解与燃烧过程进行热重分析。对TG、DTG曲线进行分析,结果表明生物质成型燃料热解过程分为干燥、热解与炭化3个阶段,热解过程随着升温速率升高出现热滞后现象。对热解剧烈失重区间建立了反应动力学模型,求解出此温度区间的表观活化能、频率因子等动力学参数,生物质成型燃料燃烧过程出现两次明显失重过程。     

煤矸石综合燃烧性能及其燃烧动力学特性研究

为了高效地利用煤矸石,有必要对其燃烧过程进行研究。文中利用热重法分析了煤矸石的综合燃烧特性、反应放热性能和动力学特性,对有双峰燃烧曲线的煤矸石的第2个峰进行了研究,分析了后期的燃烧性能,并计算出燃烧过程的动力学参数。结果表明,煤矸石中挥发分含量越高,燃烧越剧烈,且由于挥发分的燃烧占主要地位,其综合燃烧性能越好;煤矸石的挥发分含量比较高,固定碳含量小,其后期燃烧性能比较好,比较容易燃尽;燃烧放热分为两个阶段,在燃烧前期,挥发分剧烈燃烧,有明显的放热峰,燃烧后期没有明显的放热峰;煤矸石在燃烧低温段的反应级数为1.5左右,活化能较低,在高温段反应级数为2.0左右,活化能较高。     

混煤燃烧过程中的交互作用与动力学特性研究

采用热重分析法对混煤燃烧过程中的交互作用、燃烧性能及动力学特性进行了实验研究。实验结果表明,燃烧性能差异较大的煤种掺烧时,在混煤燃烧DTG曲线的易燃峰与难燃峰之间会发生明显的交互作用;燃烧性能接近的煤种掺烧时,不会发生明显的交互作用。研究了配比和氧浓度对混煤燃烧特性的影响,发现随着混煤中易燃煤掺入比例的提高,混煤的燃烧特性得到改善;但难燃煤的掺混比例大于50%时,混煤的燃烬性能将大幅度下降。随着氧浓度的提高,混煤的燃烧特性得到明显改善;但随着混煤中易燃煤含量的减少,氧浓度对混煤燃烧特性的影响将逐渐减弱。实验证明,性能差异较大的煤种掺烧时,不能通过活化能的大小来判断混煤燃烧过程中的反应活性。     

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。     

氧量对典型生物质燃烧特性的影响

采用热重-质谱联用仪对稻秆、玉米秆和玉米芯3种生物质的燃烧特性进行了实验研究,讨论了氧量对其燃烧特性的影响,提出采用相对失重速率来描述其燃烧特性指数。结果表明：氧量对燃烧模式有一定的影响。稻秆和玉米芯燃尽温度受氧量影响明显,而玉米秆则相反。对于同一种生物质,随着氧量的增加,综合燃烧特性指数增大,各气体析出温度范围减小,析出终温增大,氧量对3种生物质主要燃烧气体产物析出的影响程度依次为：稻秆>玉米芯>玉米秆。3种生物质的燃烧过程可采用2段1级反应模型来很好地描述,在不同氧量条件下,3种生物质的燃烧活化能E与指前因子A存在动力学补偿效应。     

混合工业污泥燃烧及动力学特性实验研究

为了更好地利用工业污泥，有必要对它的燃烧特性进行研究，文中利用热重法研究了3种典型工业污泥的单组分试样以及按不同质量比例混合后多组分试样的着火、燃尽、综合燃烧特性、反应放热性能和动力学特性，并计算出燃烧过程的动力学参数。结果表明：由于工业污泥的高挥发分、低固定碳，其着火和燃尽特性比较好，而综合燃烧特性不是很高；工业污泥着火温度与挥发分含量以及成分有关，而含碳量越高，越不易燃尽，燃尽性能越差，但燃烧越剧烈，其综合燃烧性能越好；燃烧放热主要分为挥发分燃烧和固定碳燃烧两个阶段，前者燃烧剧烈，有明显的放热峰且活化能较低，后者放热峰变小，活化能变高；混合工业污泥中的单一组分在燃烧过程中基本保持各自的着火和燃尽特性，在热重分析中的燃烧特性可以用各个单一组分试样的燃烧特性进行叠加来表示。     

低挥发分水煤浆燃烧特性及其在燃油锅炉上的应用

通过热重分析研究对比了一种精煤水煤浆和一种低 挥发分水煤浆的燃烧特性。结果表明,精煤水煤浆样品的着火和燃尽温度均低于低挥发分水煤浆,其着火、稳燃综合指数Rw高于低挥发分水煤浆。利用220 t/h燃油改水煤浆锅炉试烧该低挥发分水煤浆样品,得到炉内温度、火焰黑度分布规律以及排烟成分特征,发现主要运行参数基本达到设计 燃料数值,能够满足锅炉和机组运行要求,但锅炉燃烧效率和热效率均比设计值低。可通过调风等措施提高锅炉效率。燃料燃烧特性的热重分析结果与实际锅炉燃烧测试结果较吻合,为大型电站锅炉燃用低挥发分类水煤浆提供了借鉴和参考。     

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。     

不同细度煤粉燃烧特性的实验研究

对平三煤和大友煤,采用热重分析仪和一维沉降炉试验分析不同煤粉细度下煤样的燃烧特性,并利用热重试验结果建立燃烧反应模型,结果表明：煤粉细度越小,表观活化能越低,着火温度降低,煤粉的燃烧特性越好,平三煤在煤粉细度为15％-20％时的燃烧特性变化不大。     

煤燃烧中氮释放特性试验研究

对３种煤着火、燃烧初期和燃烧过程中氮释放和ＮＯｘ转化特性进行了试验研究，得出在燃烧初期（０．８ｓ内）煤的氮释放特性有显著差异；燃烧中氮的释放率要高于当时的燃尽率；ＮＯｘ生成率主要受燃烧空气量和送风方式的影响；低ＮＯｘ燃烧技术必须与氮释放特性相适应才能收到较好的低ＮＯｘ排放效果。     

矿物成分对超细化煤粉燃烧特性影响的实验研究

采用热天平研究了超细化鹤岗、铁法、准葛尔3种脱灰煤样(HCl/HF脱灰)，及分别添加NaOH、KOH、MgO、CaO、Al2O3和Fe2O3矿物成分制成试验样品的燃烧特性。实验中气体流量为50mL/min，氧气体积百分比浓度为20%，升温速率为20℃/min。通过对所获得的热失重(TG)和失重微分(DTG)曲线的分析，比较了各种矿物质对3个煤种燃烧特性的影响。结果发现，NaOH、KOH使鹤岗、准噶尔和铁法煤的脱灰样品的着火降低50℃左右，最大失重速率温度和活化能降低；Fe2O3提高了3种脱灰煤样的着火温度，抑制挥发分反应活性；Mg、Ca、Al、Fe对3种脱灰煤样影响不同，与煤的品种有关。     

煤燃烧温度对金属元素迁移的影响

通过控制煤不同燃烧温度,分析不同燃烧温度下底灰中Al、Fe、Ca、K、Mg、Ba、Sr、Pb、Cr、Cu、Cd、Mn 12种金属元素的含量,理论上求得每克原煤的烟气排放量。分析结果表明：Al、Ba、Cr、K在600—800℃温度范围内挥发较快;Fe、Sr、Mn、Ca在温度达到700℃后,保持持续的挥发性;Pb、Cd、Mg在300—1300℃温度内,挥发性随温度的变化不明显;除Ph、Cd、Cu、Cr外,大部分金属元素在800℃以后烟气排放量明显增加。     

混煤燃烧技术研究进展

煤炭市场紧张造成锅炉入炉煤种多变,严重影响电站锅炉运行的经济性和安全性,因而有必要针对混煤燃烧技术开展深入研究。详细介绍了混煤燃烧技术的研究进展,为更好的通过单煤特性指标准确预测混煤特性指标以及对混煤配比进行优化分析提供理论参考和依据。