节能材料燃烧热值检测及影响因素研究

本研究以岩棉板、复合发泡水泥板为例,探讨了节能材料燃烧热值检测过程中的影响因素。在研究中,详细阐述了每种材料的定义、特性和应用领域,并提出了相应的热值检测过程中的影响因素,包括试验过程环境、水温影响、称重误差、氧气纯度等。通过重视这些关键因素,能够全面、准确地评估节能材料燃烧性能,为有效控制防火等级,以及在节能材料的选择和应用上提供了科学依据。

基于实测数据的高炉煤气单位热值含碳量推荐值的修正方法

钢铁工业碳排放核算方法依据GB/T 32151.5-2015《温室气体排放核算与报告要求第5部分:钢铁生产企业》所提供的排放因子法,单位热值含碳量(C_(C))作为表征可燃物质在单位热值下碳元素含量的指标,是排放因子法计算碳排放量的重要影响因子。前人对于钢铁工业碳排放研究主要侧重于各种核算方法之间的差异性,而对于单位热值含碳量推荐值准确性鲜有研究。为研究可燃物质单位热值含碳量对于碳排放计算的影响,选择钢铁工业炼铁工序副产气体高炉煤气作为研究对象,基于某钢厂高炉煤气各项指标实测数据,计算得出不同组分(CO和CO_(2))含量下高炉煤气C_(C)实测值,分析不同组分含量高炉煤气低位发热量实测值、全碳组分C_(C)实测值、燃烧过程C_(C)实测值等实测参数变化。结合排放因子法广泛应用的现状,基于C_(C)实测值波动情况,提出3种将C_(C)推荐值修正为燃烧过程C_(C)的方法,在各自适用条件修正值与实测值的偏差均小于5%;最后,用该钢厂高炉炼铁工序2021年有关统计数据,针对高炉煤气C_(C)推荐值修正前后高炉本体碳排放计算结果进行对比分析,修正前高炉本体每吨铁的碳排放量-0.19 t,修正后高炉本体每吨铁的碳排放量0.415 t,修正结果与真实碳排放情况较吻合。研究结果表明,在计算钢铁工业高炉本体二氧化碳排放时,使用实测均值、修正系数w(CO)[w(CO)+w(CO_(2))]和w(CO)—C_(com)拟合曲线修正高炉煤气单位热值含碳量,计算结果与实际相符。

关于低热值材料燃烧热值结果的影响因素探讨

对于一些低热值并意向达到A级燃烧性能的建筑材料,燃烧热值是评估的必检项。由于该类材料热值低,测试时不易点燃,无法获得准确测试结果,因此需通过人工干预手段使其完全燃烧。本文针对测试标准中的坩埚试验方法,探究测试过程中的影响因素,如样品形状、添加助燃剂苯甲酸的形状、上述两者在测试时相对摆放位置及其质量比例等对测试结果的影响,从而确定有助于样品完全燃烧的试验方式。

多源低热值燃气无焰燃烧的数值模拟研究

生物质、生活垃圾、低品位煤等原料通过厌氧发酵、热解气化等技术可制备燃气。这既能处理固体废弃物、清洁利用煤,又能产生可利用的燃气,具有能源和环保的双重效益。但制得的燃气热值低、组成复杂、不可燃组分多,且组成受原料、工艺影响变化较大,采用传统燃烧方式存在点火困难、燃烧不稳定、污染物不易控制等问题。无焰燃烧是一种低氧条件下的温和燃烧模式,污染物排放量低、燃烧效率高,有助于解决这些问题。因此,采用详细化学反应机理GRI Mech 3.0和涡耗散概念(EDC)模型,通过湍流与化学反应的耦合计算,对3种低热值燃气无焰燃烧过程进行数值模拟研究。实验数据验证该方法能够准确地模拟实际燃烧器中的无焰燃烧。随后对沼气、生物质气化气、煤气化气进行无焰燃烧数值模拟研究,包括温度场、组分场、OH自由基分布和污染物排放等,并通过对燃烧器的改进成功实现了生物质气化气和煤气化气的无焰燃烧。结果表明,生物质气化气、煤气化气在进行无焰燃烧时温度分布比天然气、沼气的温度分布更加均匀、反应区结构更大,且NO_(x)接近“零排放”;CO_(2)的稀释对于无焰燃烧有促进作用;CH_(4)成分的存在会改变反应区及OH分布,使温度分布更加趋于不均匀。将3种低热值燃气无焰燃烧横向对比发现,即便输入功率一样,燃气热值越低,炉膛整体温度越低,但烟气量更大,因此应加强烟气的余热利用,增大系统的热效率。

玉米秸秆茎皮与整株颗粒成分、热值及污染物排放的比较

对玉米秸秆燃料颗粒的的成分和热值的差异进行研究,为玉米秸秆制作高品质燃料提供理论依据。对玉米秸秆茎皮燃料颗粒和玉米秸秆整株燃料颗粒的工业和元素成分及热值进行了测定分析,试验结果表明,与玉米秸秆整株颗粒相比,茎皮燃料颗粒的全硫、氮、灰分含量分别降低了41.67%、47.62%、49.47%(P<0.01),挥发分和收到基低位发热量分别提高了9.06%和16.19%(P<0.05),NO、NO_(x)、烟尘分别降低了35.52%、5.59%、76.92%(P<0.01),用秸秆茎皮制作燃料颗粒是提高玉米秸秆燃料品质的1种有效途径。

四种杨属植物的热值及灰分含量的比较

对新疆克拉玛依地区的胡杨(P.euphraticaOliv.)、俄罗斯杨(Populus.Russkii)、新疆杨(P.albavar.pyramidalis)、银×新杨(Populus alba×Populus bolleana),茎、枝、根热值和灰分含量进行研究。结果表明:(1)4种杨属植物不同组分灰分含量变化趋势没有一定的规律性,但各组分皮的灰分含量均大于木质的灰分含量;(2)4种杨属植物不同组分的干质量热值和去灰分热值变化相同,均为枝>茎>根;(3)4种杨属植物不同部位木质的干重热值和灰分含量没有显著的线性相关(P>0.01),不同部位皮的干重热值和灰分含量具有显著的线性相关(P<0.01);(5)4种杨属植物热值各组分木质和皮的差异不显著(P>0.01)。

青藏高原植物热值含量与畜牧业生产

绿色植物在光合作用过程中,以二氧化碳、水为原料,以太阳能为动力,制造出各种各样的有机物质,将太阳能转化为潜在的化学能。为人类和生物提供了食物和能源。 绿色植物所固定的太阳能是以植物热值含量的高低来表示的。植物热值是指1g干物质在完全燃烧的条件下,冷却到原来温度时所释放的能量数。

填埋场陈腐垃圾筛上物热值及掺烧对焚烧炉运行工况影响研究——以云南省某市陈腐垃圾掺烧为例

依托新建成的生活垃圾焚烧厂开展了较长时间的陈腐垃圾筛分和掺烧可行性试验。通过对生活垃圾填埋场中的陈腐垃圾开挖、“滚筒筛+风选”预处理,对获得的筛上物进行组分特性分析,发现筛上物(干基)中塑料等轻物质类占比约53%,且与筛上物含水率呈负线性关系。将筛上物运至焚烧厂按一定设计比例与原生垃圾掺烧,根据各组分入炉垃圾量、吨蒸发量等数据,利用能量守恒定律计算得出筛上物的热值约6258 kJ/kg。掺烧会导致烟气处理系统中消石灰日均单耗量显著增加,但不影响尿素的日均单耗量,也会显著增加炉渣和飞灰的日均产生量。基于自动化程度较高的烟气处理系统,掺烧不会显著增高烟气污染物小时平均浓度,也未显著增加尾气排放的不稳定性,所有浓度最高值均满足相关排放标准的要求。

基于沙柳冠层可见-近红外光谱的热值预测

热值是灌木生物质能源利用的重要燃烧性能参数之一。针对传统实验室检测方法破坏性大、费时费力、无法实现大量样本的快速检测问题,探讨了沙柳冠层可见-近红外光谱(Vis-NIR)结合不同化学计量学方法预测沙柳热值的精度差异。采用标准正态变量变换(SNV)、归一化数据(normalize)、标准正态变量变换+归一化数据和第二代小波变换即提升小波变换(LWT)对冠层光谱进行预处理,采用偏最小二乘法(PLS)和卷积神经网络(CNN)构建了沙柳热值可见-近红外模型。同时,对比分析了鲸鱼优化算法(WOA)、麻雀搜索算法(SSA)和灰狼优化算法(GWO)对CNN模型参数的优化效果。结果表明:当采用db4小波进行5层分解后,其对沙柳冠层可见-近红外光谱的去躁效果最好,基于LWT-WOA-CNN法构建的沙柳热值可见-近红外模型的预测精度最优,校正模型的决定系数(R2)、均方根误差(RMSE)和相对分析误差(RPD)分别为0.852,0.103和2.599,RPD值较原始的PLS和CNN模型分别提高19.11%和76.80%。该研究可为沙柳生物质能源的高效、精细化利用提供技术支撑。

城市污泥预处理提升有机质及热值研究与应用

采用酸改性(硫酸、硝酸)和旋流分离联合对市政污泥进行预处理。预处理破坏了污泥结构,降低了比阻,使其无机颗粒易于分离;同时溶出EPS和无机金属元素,提升了污泥有机质含量和燃烧热值。选用硫酸、硝酸改性预处理,有机物含量从50.90%分别提升至56.96%、58.25%,硝酸效果优于硫酸,在溶出滤液的金属离子浓度中也验证了该趋势。硝酸预处理后干基高位热值为11 464 kJ/kg,比原泥提升约38.59%,已达自持燃烧标准,可节约天然气费用134.78元/t。焚烧后产物回收制作絮凝剂,浊度下降了61.36%,略低于市售絮凝剂的80.46%。研究表明,酸改性可有效改变污泥结构,溶出无机离子,提高污泥有机质含量,提升污泥热值,节约污泥焚烧运行成本。

江苏省典型污水处理厂脱水污泥热值及其影响因素分析

以江苏省20家典型污水处理厂脱水污泥为对象,通过采样监测分析,探讨了目标污水处理厂脱水污泥干基热值特征,并采用偏相关、脱水污泥工业及元素分析等,研究影响污水处理厂污泥热值的因素。结果表明:江苏省脱水污泥的热值范围为5 328~15 069 kJ/kg,均值为9 883 kJ/kg,低于中国大中型城市平均水平,苏南地区脱水污泥热值显著高于苏中地区和苏北地区;偏相关分析结果显示,2011年絮凝剂种类与脱水污泥热值显著相关,2021年显著性因素为污水类型,混入工业废水和采用有机高分子絮凝剂均会对脱水污泥热值产生显著的正向影响;工业分析和元素分析结果显示,混入工业废水和采用有机高分子絮凝剂均会提高脱水污泥中有机物、挥发分及固定碳含量,与其对脱水污泥热值的影响规律一致;有机高分子絮凝剂的使用还更易使脱水污泥发生水解反应和脱碳酸反应。

混合阔叶木硫酸盐制浆黑液热值评估及生产应用

采用我国南方硫酸盐制浆厂常用的7种阔叶木木片进行实验室硫酸盐制浆(KP)蒸煮,通过调节蒸煮用碱量,控制浆料卡伯值约为18,分析蒸煮后的黑液组分并评估各树种单位木片黑液回收热值(Q),探讨了混合蒸煮单位木片黑液回收热值的加权实验值(QS)与工业生产黑液回收热值实测值(QN)之间的线性回归关系,并建立相关预测模型。结果表明,海南桉木和澳洲蓝桉Q值最高,分别为490和468 kcal/kg;越南相思Q值最低,仅为157 kcal/kg;其他树种Q值范围在244~304 kcal/kg。得到Q_(N)(y)与Q_(S)(x)函数关系y=0.672x-121.41,运用模型对新树种生产制浆黑液性质进行预测,预测结果误差<5kcal/kg,表明该模型可用于预测工业生产中混合阔叶木蒸煮黑液的燃烧热值。

长城三矿选煤厂从洗选矸石中回收低热值煤的工艺探索

长城三矿选煤厂洗选矸石中存在高密度低灰分的煤矸石,现有重介质分选工艺不能对其进行有效分选,直接废弃会造成煤炭资源浪费,直接燃烧产生的热量较少,并且会造成环境污染。通过对长城三矿选煤厂洗选块矸石进行试验分析,并调整末煤重介质旋流器锥角,对这部分低热值煤进行再回收利用,避免煤炭资源的浪费,提高了企业的经济效益。

基于LSTM的煤场热值损失多因素线性回归预测

针对火力发电厂煤场热值损失问题,提出了一种基于长短期记忆(LSTM)的多因素线性回归综合热值损失预测模型。使用LSTM神经网络预测煤场所在地的环境因素,建立煤堆热值变化与时间累积下各因素总值之间的回归方程,代入预测因素的影响值以计算未来的热值损失。在煤场进行实地数据采样,对高位热值进行同值灰分处理,利用所记录的环境因素数据对因变量热值进行多因素回归分析,建立热值损失数学模型。通过构建LSTM神经网络预测多因素变化,将预测数据导入回归模型进行热值变化的预测。仿真结果表明:多因素LSTM神经网络对环境因素的预测精度要高于单因素及传统差分自回归移动平均(ARIMA)模型,并且具有较强的稳定性。

从火电经营管理角度看燃煤热值差

目前,我国煤电装机占发电总装机容量的70%以上,随着清洁能源技术的不断进步会使该比例呈下降趋势,但相当长一段时期内,煤电机组仍然会是发电行业的主力机组,各发电集团旗下的主要企业仍然是火力发电企业。在火力发电企业中的发电成本中,燃煤成本占据了75%以上,因此,该类型企业的经营管理中燃料成本的控制是管理的关键所在。

CFB锅炉利用低热值燃料的选择

根据CFB锅炉燃烧低热值煤的国家政策导向,通过理论计算得出了循环流化床锅炉最低可燃烧热值、最低可利用热值、最经济利用热值。通过对锅炉实际运行情况的收集,掌握了目前国内低热值燃料发电的使用情况,并分析了燃料与锅炉运行可靠性、经济性的关系。最后列举了东方锅炉设计、制造的CFB设计燃料情况及实际燃用低热值燃料的情况。

某660MW火电机组低热值煤掺烧对环保设备的影响

为研究电厂燃用低热值煤种时灰硫系统受限制的因素,通过对电厂的环保系统进行摸底评估,采用不同的低热值煤种进行掺烧试验,根据试验结果,针对性地提出改造方案以提升改造效果,降低改造成本。

低热值气体旋流燃烧器燃烧特性的数值研究

针对我国低热值气体产量大、热值低、着火难、火焰稳定性差的问题,基于分级燃烧的思想设计了一款低热值气体燃烧器,其中心形成富燃的稳燃火焰,外围产生旋流燃烧火焰,在燃烧器出口设计了稳燃扩口,实现了低热值气体单燃烧器稳定燃烧。采用数值计算方法,建立了燃烧器计算模型,研究了预热温度对低热值气体燃烧器燃烧特性和污染物排放特性的影响,分析了空气预热和低热值气体预热时的速度场、温度场和NO排放情况。结果表明:随着预热温度的升高,最大回流速度增大,炉膛出口NO体积分数逐渐升高,低热值气体预热对燃烧的影响强于空气预热。

高热值低热冲击热电池加热剂研究

为研发高热值、低热冲击的热电池加热剂,对不同类型活性铁粉的微观形貌、粒度分布、比表面积等进行表征分析,并对不同配方加热剂的成形性、可燃性、热值和燃烧温度等进行了测试。研究结果表明:活性铁粉的微观形貌和特性对加热剂的成形性和可燃性影响较大,珊瑚簇状的活性铁粉制备的加热剂成形性和可燃性最好,制备成的高热值加热剂燃烧时热冲击较小;同时,通过提高高氯酸钾的占比或在其中加入一定量的铝粉,可在热冲击无明显增大的情况下,大幅提高加热剂的热值。本研究有望为高比能量热电池产品的设计开发提供重要参考和指导意义。

焚烧低热值污泥难点及应对措施

污泥热值是污泥焚烧工艺的首要影响因素,但在某些特殊情况下,污水处理厂产生的污泥热值水平较低,对项目运行产生极大影响。以盐城市区污泥集中处置项目调试期间,鼓泡流化床焚烧炉焚烧低热值污泥为例,通过对存在的问题进行分析,采取加强流化风、增加冷渣机、增加焚烧炉上部燃烧器、优化前端污水厂相关工艺等改进措施,工程实现了低污泥热值、高处理负荷下的稳定运行,且烟气稳定达标排放。