典型煤种结渣的数值模拟研究

建立了与气固两相流动燃烧模型相耦合的飞灰沉积模型.对一台四角切圆锅炉燃用2种典型煤种(神木煤和淄博煤)时的结渣特性进行了数值模拟,对比了不同的颗粒黏度计算模型,预测了炉膛内不同位置的飞灰沉积量和厚度.模拟结果显示,前墙20～25m高度附近结渣最严重,燃用神木煤时结渣比淄博煤更多.通过分析认为,采取合理工况,掺烧结渣倾向低的煤种可以有效减轻结渣.

炼焦生产典型煤种热解动力学试验研究

对炼焦生产过程典型煤样进行了工业分析、元素分析以及热性能分析,结果表明,神府气煤在整个升温区间的失重最大,而西曲焦煤和王家岭瘦煤的失重最小,其余煤种介于两者之间。煤样的失重量与其挥发分和水分之和具有关联性。DTG分析表明,气煤的最大热解速度较大,热解较为集中,挥发分释放速度快,热解特性参数较大;而瘦煤和较高变质程度的焦煤最大热解速度较低,热解温度区间分散,挥发分释放速度慢,热解特性参数小;肥煤和1/3焦煤处于他们之间。动力学解析表明,三个独立的一级反应可以很好地描述所研究煤样的热解反应过程,几种典型煤样的活化能介于64~91 kJ/mol之间。神府和玉成煤的平均活化能最小,热解过程比较容易发生;西曲煤的平均活化能最大,热解过程进行困难。

预热对典型喷吹煤种燃烧性和反应性的影响

通过对府谷长焰煤、大同不黏煤、潞安贫煤、高平无烟煤在不同预热温度下燃烧率、反应性的测定,探讨预热温度对不同煤种燃烧性以及反应性的影响规律。实验结果表明,预热使四种煤的燃烧性和反应性大体上呈增强趋势,其中以潞安煤的增强趋势最为明显。预热对高变质程度煤的影响要显著于低变质程度煤。

典型喷吹煤种预热前后的力学分析

采用热重分析法(TGA)对府谷长焰煤、大同不粘煤、潞安贫煤、高平无烟煤预热前后燃烧反应的热力学和动力学性能进行研究。实验结果表明:随着预热温度的升高,四种煤的起始燃烧温度、最大失重速率对应温度大体上呈减小趋势;潞安贫煤燃烧反应的反应级数逐渐减小趋势,活化能逐渐降低。