新疆高碱高氯煤燃烧条件下细颗粒物生成特性研究

为比较新疆地区典型高碱煤和高氯煤在燃烧条件下颗粒物生成特性,采用三段式高温沉降炉系统开展在空气气氛下燃烧准东煤和沙尔湖煤的实验,分析燃烧后颗粒物特征。采用Dekati低压撞击器(Dekati low pressure impactor+,DLPI+)进行了颗粒物的分级收集,对其质量粒径分布、元素分布特性以及颗粒物微观形貌进行了讨论分析。结果表明:2种煤样燃烧生成的颗粒物均呈现双模态分布,沙尔湖煤的细颗粒物产率明显高于准东煤;细模态颗粒物的主要成分是Na和Cl,准东煤与沙尔湖煤产生的PM_(10)中的Cl占原煤中Cl质量的11.8%和28.9%,Na占煤灰中Na质量的2.66%和7.53%;高含量的碱金属和Cl会促进细颗粒物生成,沙尔湖原煤中的Cl大量迁徙进入颗粒物中,对细模态颗粒的生成贡献较大。

热辐射强度对煤燃烧特性的影响实验研究

为研究温度对煤燃烧特性的影响,采用锥形量热仪在不同热辐射强度(35、40、45、50 kW/m^(2))下对朱集东煤矿气煤进行燃烧测试。结果表明:煤样热释放速率峰值随热辐射强度增加而增大,热辐射强度50 kW/m^(2)时煤样热释放速率峰值为81.54 kW/m^(2),较35、40和45 kW/m^(2)时分别增加15.96%、10.41%和1.53%;煤样总热释放量变化顺序为45 kW/m^(2)组>50 kW/m^(2)组>40 kW/m^(2)组>35 kW/m^(2)组,即随热辐射强度增加先增大后减小。随着热辐射强度由35 kW/m^(2)增加至50 kW/m^(2),煤样质量损失速率峰值与总质量损失量均呈上升趋势,分别增加了38.15%和13.75%。在燃烧后期,45 kW/m^(2)组的CO释放量峰值最小,为0.36 kg/kg,相较于35、40和50 kW/m^(2)组分别降低了0.33、0.27和0.04 kg/kg。

基于ReaxFF的不黏煤燃烧过程中自由基及主要燃烧产物生成规律研究

为了探究不黏煤燃烧过程中自由基及主要燃烧产物生成规律,采用X射线光电子能谱(XPS)和核磁共振谱(^(13)C NMR)实验方法,对不黏煤进行表征分析,构建了分子式为C_(208)H_(199)O_(23)N_(3)S的不黏煤分子模型。在不同O_(2)分子数与温度条件下,应用反应分子动力学(ReaxFF MD)方法进行不黏煤的燃烧分子动力学模拟,探究其燃烧过程中自由基与主要产物的生成与消耗规律。研究结果表明:消耗OH自由基主要反应的总次数为1906次,消耗H自由基与O自由基的总次数分别为3733、2033次,提高温度和O_(2)分子数使得相对稳定的OH自由基产量峰值增幅更大,H自由基与O自由基的产量峰值增幅相对较小;消耗CO_(2)主要反应的总次数为1781次,低于消耗CO与H_(2)O主要反应总次数,提高温度和O_(2)分子数使得相对稳定的CO_(2)产量峰值增幅更大。提高O_(2)分子数对H_(2)O的产量峰值影响呈现先促进再抑制的趋势;H自由基、O自由基及OH自由基主要由小分子化合物或其他自由基发生分解反应生成。自由基聚合或小分子化合物分解反应是CO、CO_(2)及H_(2)O生成的主要路径。

不同通风速率下水浸煤燃烧特性及氧化动力学研究

煤样在长期的浸水过程中突然风干会增加煤自燃风险,进而发生煤自燃现象。通风速率是影响煤自燃的一个关键因素,但它对水浸煤自燃的影响尚不清楚。为了研究通风速率对水浸煤燃烧特性的影响,先利用程序升温系统测试了煤样在低温氧化过程中的交叉点温度和CO与CO_(2)释放规律,然后利用同步热分析仪对水浸煤的燃烧特性进行了测试,最后利用红外光谱测试了水浸煤的官能团含量。结果表明:通风速率为60 mL/min时煤样的交叉点温度最低,但是CO与CO_(2)释放量随着通风速率的增加而增加;煤燃烧过程中存在最佳通风速率,此时煤的活化能最小,煤更容易燃烧,释放出的热量也更多;通风速率越高,煤中含有越多的羰基和羧基等含氧官能团,为煤氧化提供了足够的能量来源。

循环流化床煤燃烧产物中微量元素分布特征

利用清华大学小型循环流化床对黔西南高硫煤进行燃烧实验 ,研究循环流化床燃烧过程中煤中微量元素在燃烧产物中的重新配置和对环境的影响 ,以及固硫添加剂对煤中部分有害微量元素排放的控制作用 .结果表明 ,循环流化床灰中 ,As、Sb、Pb、Cu、Be与Zn等在细粒灰中富集 ,Pb、As、Sb、Se、Th、Ni与Cr等在磁性灰中富集 .除尘器后烟道灰中富集Zn、As、P、Ni、Cr、Mo、Be、Pb、Th、Hg与F等 ,而Nb、Rb与Zr等明显亏损 .在煤中加入固硫添加剂燃烧后比较发现 ,As、Se、Sb与Zn等在细粒流化床灰中富集能力降低 ,As、Se、Li、Be、Mo、Cr、Co与Ni等在除尘器后烟道灰中含量降低 ,烟道喷淋水中Cu、Zn、Cr、Pb、Co、Ni、F与Se等的含量降低 .循环流化床燃烧过程中 ,固硫添加剂不仅降低SO2 的排放 ,而且对部分有害微量元素 (As、Se、Be、Cr、Co、Ni、Pb、Zn与F等 )

锅炉水处理技术对煤燃烧性能的优化研究

煤炭作为重要的能源,在工业化发展进程中发挥着重要的作用。但是,煤炭在燃烧时,会释放大量的有害物质,给生态环境带来较大的影响。所以,改善煤炭的燃烧性能,可以减少其对环境造成的不利影响。本文阐述了锅炉水处理的要求与煤燃烧性能的影响因素,分析了锅炉水处理对煤燃烧性能的影响,并对锅炉水处理技术对煤燃烧性能的优化方法进行了探讨。

助燃剂对煤燃烧热值及燃烧性能的影响

利用自动量热仪、同步热分析仪研究了助燃剂对煤燃烧热值及燃烧性能的影响。结果显示,添加助燃剂对煤燃烧热值无影响,助燃剂可降低煤的着火温度、燃尽温度和相对燃尽时间,提高煤的燃烧率;为保证实验数据的可比性,应保证添加助燃剂前后的样品均匀,试验中应采用干基样品。

助燃添加剂对煤燃烧性能影响的研究进展

介绍了燃煤添加剂的种类,概述了氧化剂、催化剂等对煤燃烧性能的影响及脱硫剂、脱硝剂对燃烧后污染物排放的影响。燃煤添加剂的使用可有效改善煤燃烧性能,减少SOx、NOx等污染物的排放,对节能减排起到积极作用。

煤燃烧超细颗粒物团聚促进技术的研究进展

超细颗粒物团聚促进技术可以提高除尘效率 ,减少超细颗粒物的排放 .介绍了超细颗粒物团聚的促进方法 :电团聚、声团聚、磁团聚、热团聚、湍流边界层团聚、光团聚和化学团聚的基本原理及其适用范围 .全面概述了各种团聚技术的国内外研究进展 ,讨论了目前研究的不足之处 。

生物质型煤燃烧机理分析和燃烧速度试验研究

提出生物质型煤层燃方式的静态渗透式扩散燃烧机理，通过试验得出生物质型煤燃烧速度影响因素的规律性，为生物质型煤燃烧控制技术、工业锅炉设计提供有价值的依据。

固硫剂对煤燃烧过程中硒挥发性的抑制作用

为了解煤中硒在燃烧过程中的动态、煤中可交换阳离子含量对煤中硒挥发性的影响 ,以及固硫剂对煤中硒挥发性的抑制作用 ,将煤样进行了逐级化学提取实验、燃烧实验、硒抑制实验、X射线衍射分析以及原子荧光光谱分析 .实验结果表明 ,煤在 81 5℃下燃烧 ,煤中 97%以上的硒挥发 .在中低温度下煤中可交换阳离子含量影响硒的挥发性 .模拟固定床燃烧试验 ,81 5℃下CaO对煤中硒挥发性的抑制率范围在 1 1 6%～ 50 7% ,平均为36 0 % .小型循环流化床燃烧试验 ,加入CaO后硒在不同粒级流化床灰中配置明显发生变化 ,细粒飞灰中硒含量明显降低 ,<0 0 30 8mm飞灰中硒含量从 2 4 1mg·kg-1降到 1 0mg·kg-1.烟道灰中硒含量降到 1 4以下 ,烟道喷淋水中硒含量降低了 2个数量级 .循环流化床燃烧 ,CaO对硒挥发性的抑制作用更加明显 .固硫剂不仅可以固硫 ,而且对硒的挥发性也有一定的抑制作用 .

准东煤燃烧中矿物质转化行为的CCSEM研究

在沉降炉中进行了准东煤的燃烧实验,利用计算机控制扫描电镜技术(computer controlled scanning electron microscopy,CCSEM)研究了煤中矿物质的转化行为。研究表明煤中主要矿物为方解石、高岭石、含铁类物质以及未分类矿物,燃烧后灰中石英、铁的氧化物、白云石的含量急剧增加,未分类矿物和方解石的含量下降。同时对3种重要致渣元素Na、Fe、Ca在燃烧前后的矿物转化行为及颗粒粒径分布进行了详细研究。

煤燃烧过程矿物质行为研究

In this paper, muffle furnace and 4 corners combustion furnace are chosen to heat andburn the coal ash and raw coal. The vartiation of components of mineral matters duringheating is analysised by XRD. It shows that the behavior of mineral matters in coal ash in 4corners combustion furnace is similar to that in muffle furnace, and the behavior is greatlyrelated to the compositions and amounts of raw coal.

电石渣催化煤燃烧特性的影响因素分析

用热重法研究了不同条件下电石渣的催化煤燃烧特性,发现电石渣对晋城煤的着火温度和固定碳燃尽率都具有一定的促进作用,而且随添加量的增加助燃作用增强。采用干法混合方式添加0 5%电石渣的助燃作用很小,而采用浆状混合方式则具有较为明显的助燃效果。添加0 5%电石渣能使晋城无烟煤的着火温度由582℃降低到576℃,使潞安贫煤的固定碳燃尽率由89 41%提高到94 84%,而对长广高灰烟煤的着火和燃尽特性都影响很小。

利用Popescu法对煤燃烧反应机理的研究

该文采用Popescu法对2种烟煤和2种无烟煤的燃烧反应的机理函数进行推断。对12种反应模型的分析结果表明,对于烟煤的燃烧反应,三维扩散模型控制的反Jander方程是最概然机理函数;对于无烟煤,相边界收缩圆柱体模型是最符合反应机理的;当需要对烟煤和无烟煤的燃烧过程选用统一的反应模型时,三维扩散模型控制的反Jander方程是最佳的。而通常采用的反应级数模型,虽然具有一定的适用性,但不是最优的。因此,Popescu法比采用Arrhenius公式的单个扫描速率法更为合理、可靠。

煤燃烧过程中氟析出特性与生成机理

通过建立的固定床管式炉煤燃烧氟析出试验装置,研究了煤燃烧过程中气态氟的排放特性,并根据燃煤氟析出等温动力学实验建立了气态氟生成动力学模型。结果表明:氟析出率随燃烧温度的升高而逐渐增加,煤中氟在300℃～400℃开始析出,500℃～1100℃为主要析出温度范围;氟析出率随煤在炉内停留时间的增加而增加,但前5min为主要析出阶段;炉内还原性气氛对氟析出有一定的影响;氟析出率与煤中氟赋存形态和含氟量有关。燃煤过程中氟析出过程可用一级反应动力学描述,反应活化能E和频率因子A依赖于煤中氟的赋存形态和氟化物的热稳定性。不同煤种E为28 0kJ·mol-1～65 1kJ·mol-1,A为12 5min-1～46 0min-1。

煤燃烧氟析出特性与影响因素试验(Ⅰ)

建立了模拟固定床的管式炉煤燃烧气态氟化物析出试验装置和方法,通过燃烧试验获得了燃烧温度、停留时间、燃烧气氛等燃烧条件对气态氟化物析出的影响关系。结果表明:煤中氟析出率随燃烧温度的升高而逐渐增加,在不同温度区间,温度对排放率的影响具有阶段性,停留时间对燃煤氟化物的生成有重要影响;氧化性气氛对氟化物生成影响不大,随炉内气氛由弱还原性气氛向强还原性气氛的转化,氟析出率明显降低,对氟化物生成有一定影响。

不同变质程度煤燃烧阶段链烃生成规律

为研究封闭火区内不同煤种生成气体组分及变化规律,选取平庄矿褐煤、王营矿气煤、朱仙庄矿焦煤和马堡矿瘦煤为试验煤样,通过热重确定了煤燃烧阶段的温度范围。采用双管电炉自制程序升温燃烧试验对4种不同变质程度的煤进行燃烧,对生成的链烃初现温度、体积分数及氧浓度变化规律进行了分析。研究结果表明：褐煤、气煤、焦煤和瘦煤燃烧阶段温度分别为247~433,279~542,313~574和333~618℃;煤变质程度越高,则其生成链烃气体的体积分数越小且耗氧量越大。当发生火灾事故且封闭火区后,可以综合考虑煤变质程度与火区监测的链烃生成量等因素,并根据链烃气体与温度的变化规律判定封闭火区火势发展状况,为进一步开展灭火奠定基础。

碱性废渣用于煤燃烧固硫的性能与改性

试验研究了5种碱性废渣和1种石灰石在煤燃烧中的固硫性能,以及复合、调质对固硫性能的影响,探讨了固硫剂孔结构和成分对固硫能力的影响.结果表明:在燃烧温度为900～1000℃条件下,与石灰石相比,电石渣和白泥固硫率较高,而碱渣、赤泥、盐泥固硫效果较差.在燃烧温度900℃左右乙醇和醋酸调质可明显改善固硫.随燃烧温度升高,乙醇改良作用减弱,而醋酸调质减弱了赤泥之外的固硫性能.优化碱性废渣和石灰石复合,可提高固硫剂的固硫率和利用率.

钠在煤燃烧初期释放特性的多元相关分析

煤燃烧时钠的释放是造成增压流化床(PFBC)烟机腐蚀及锅炉尾部烟道结垢的主要原因。应用多元相关分析参数方法中的偏相关系数法对钠在煤燃烧初期的释放特性进行了研究,结论为钠的各种存在形式之间在煤燃烧初期存在着线性相关性,而这种线性相关性在不同的煤种温度和气氛下有所不同。同时应用回归方法对这种线性相关性进行了描述。