对煤粉空气混合物中火焰传播及其机理研究的综述

煤粉空气混合物中的火焰传播对煤粉着火燃烧稳定和强化具有重要意义。本文综述了国内外对煤粉空气混合物中火焰传播、传播机理及其数学模型的研究。研究认为,火焰传播速度、煤粉加热速度、燃烧化学反应速度、反应物和反应产物的扩散速度中最慢的因素控制火焰的传播;煤质、煤粉浓度、煤粉颗粒尺寸和湍流交换对火焰传播速度有影响;挥发分析出、煤粉浓度、颗粒尺寸三者的相互制约关系对火焰传播的作用有待作进一步的研究。     

基于不同三组分模型解析生物质热解过程

三组分模型（three pseudocomponent model）通常被用来表征生物质热解过程。传统三组分模型中单个模型的反应级数被限定为1或3。在本研究过程中，利用非线性最小二乘法，在不限定反应级数的前提下回归三组分模型动力学参数（活化能、指前因子、反应级数）。通过研究发现，纤维素（cellulose）分解反应级数接近1，与前人结果相一致。木质素（lignin）分解级数与生物质种类有关，接近于1或3。半纤维素（hemicellulose）的分解过程最复杂，其反应级数在1.5～4之间变化。以Ozawa方法计算得到的活化能作为相对标准，对3种三组分模型进行比较，发现反应级数未确定时的模型比其他两种模型更精确地表征生物质热解过程。     

燃煤过程中重金属形态的热力平衡分析

对燃煤过程中痕量重金属的形态进行了热力学模型计算。通过对不同系统，包括多种痕量元素共存、汞/煤系统、汞/煤/氯系统、砷/煤/氯系统、硒/煤/氯系统、和汞/砷/硒//煤/氯的复杂系统的平衡计算，表明采用热力学平例分机可以为预测煤燃烧烟气中痕量重金属元素挥发或凝聚的倾向提供有价值的指导。     

燃煤烟气中痕量元素的形态及其分析方法

介绍煤燃烧过程痕量元素形态的分析方法：化学热力学平衡分析和化学反应动力学模型分析。以Hg为例，描述了痕量元素化学反应动力学模型的建立、发展和完善过程，指出了煤燃烧过程中痕量元素形态分析的若干研究方向，并给出了部分痕量元素在烟气中的形态分布。     

煤粉密度对燃煤过程中颗粒物形成特性的影响

通过浮选实验先将典型烟煤分成高、中、低3个密度段,然后对3种不同密度原煤在沉降炉内进行热解和燃烧实验,研究原煤密度对颗粒物形成机理和特性的影响。实验采用低压撞击器（LPI）把颗粒物按不同粒径大小从0.03～10.0 μm共分13级,分别采集燃烧后的可吸入颗粒物。实验结果显示：低密度原煤对颗粒物形成的贡献最大,中密度次之,高密度最小,低密度原煤所含矿物质粒度最小,形成的焦的膨胀率、总孔体积和BET表面积最大,高密度原煤所含矿物质粒度最大,形成的焦的膨胀率、总孔体积和BET表面积最小,中密度原煤介于两者之间,3种密度原煤燃烧后形成的PM10颗粒物元素构成的相同点是：对于亚微米颗粒物,元素S＋碱金属元素＋其他元素>难熔元素,对于超微米颗粒物,难熔元素占80%以上,远远大于其他三类元素。     

燃煤锅炉SCR对颗粒物排放特性影响

我国电厂多数采用选择性催化还原(SCR)脱硝技术降低电厂NOx排放,目前关于电厂中SCR对颗粒物排放特性的影响研究十分匮乏。本研究对一热电联产锅炉SCR前后颗粒物和飞灰进行取样,分析颗粒物质量粒径分布以及化学成分。采用计算机控制扫描电镜(CCSEM)对飞灰进行分析,获得颗粒物单颗粒成分。结果表明SCR前后PM10均呈双峰分布。经过SCR后,PM0.21浓度降低约62%(质量),而PM_(0.21-1)浓度升高19%(质量);PM1中SO_2相对含量增加约6%(质量),SiO_2和Al_2O_3相对含量降低,而CaO相对含量没有明显变化;经过SCR后,PM_(1-10)浓度降低约17%(质量),成分基本没有变化,但是颗粒成分变得更均一,说明经过SCR后,PM_(1-10)发生交互作用。因此经过SCR后PM_(1-10)浓度降低不仅由于颗粒物在SCR中发生沉积,更有可能是颗粒物之间交互作用导致。     

燃煤过程中颗粒物的形成机理研究进展

介绍了煤粉燃烧过程中颗粒物的形成机理，包括亚微米飞灰和残灰颗粒的主要形成途径．亚微米颗粒主要来自无机物的气化-凝结过程，在高温条件下无机矿物首先以氧化物、次氧化物或原子的形式气化，当温度降低时，无机蒸气通过均相成核、异相冷凝、凝并、团聚等过程形成细微颗粒．残灰由残留在焦炭颗粒中的矿物转化而成，焦炭破碎和表面灰的聚合是决定残灰最终粒径分布的主要过程，除此之外，对于含外来矿物较多的煤种，矿物破碎对残灰颗粒的形成也有十分重要的影响．最后对燃煤过程中颗粒物的形成机理研究提出了建议．     

燃煤锅炉PM10排放及元素分布特性的实验研究

应用低压撞击器对某300 MW燃煤锅炉除尘器前后的飞灰颗粒进行采样,对飞灰颗粒的质量粒径分布、除尘器对不同粒径颗粒的除尘效率和元素Si、Al、Fe、Ca、Mg、S、Cu、Pb、Zn、Mn的分布富集规律进行了研究,结果表明该电站除尘器前后PM_(10)质量粒径分布及元素质量分布均呈双峰分布,其峰值分别在0．1μm和2．36～3．95μm附近．除尘器对不同粒径颗粒的收集效率差别很大,对粒径大于10μm颗粒的收集效率约为100%,而对亚微米颗粒的收集效率在62%～83%之间．元素Mg、S、Cu、Zn和Pb在小粒径的飞灰颗粒上有明显富集趋势,特别是元素Cu、Zn和Pb,其相对富集系数达30～40,Si、Al和Ca的富集系数与粒径成正比变化,而Fe和Mn的富集系数与粒径没有规律性变化．     

不同制焦气氛下H-form煤焦特性

选用Loy Yang褐煤和大同烟煤,破碎、研磨、筛分、酸洗得到H-form煤粉,研究N2气氛和CO2气氛下所制煤焦的结构特征及其在21%O2/79%Ar、21%O2/79%N2、21%O2/79%CO2气氛下的燃烧特性.结果表明,同阶Hform煤粉在N2气氛和CO2气氛下制焦,CO2气氛下煤焦C/H、C/O降低,表面有气化反应痕迹,微晶结构相对趋于有序化.烟煤煤焦着火温度随载气定压比热增大而升高,褐煤煤焦则不明显.烟煤煤焦在21%O2/79%Ar下燃烧反应活性最好,在21%O2/79%CO2下最差,且差异明显;褐煤煤焦的趋势与烟煤煤焦的相同,但无明显差异.     

O_2/CO_2气氛下高岭土和石灰石控制燃煤PM_1排放的试验研究

在O2/CO2气氛和不同温度下,在沉降炉中对分别添加2种吸附剂的2种典型褐煤进行了燃烧试验,研究了高岭土和石灰石对碱金属、重金属和硫的吸附以及温度对PM1排放特性的影响.结果表明:高岭土与煤中金属发生吸附反应,而石灰石吸附了大量的硫,使金属和硫由小于1μm的颗粒向大于1μm的颗粒转移;添加吸附剂后,2种煤的PM1排放均明显减少,且均在1100℃时减排效果最好.对PM1的减少率进行比较发现,A煤添加高岭土比B煤添加高岭土的效果好,而B煤添加石灰石比A煤添加石灰石的效果好.