烟煤混煤综合燃烧特性试验研究

对某电厂常用的3种烟煤及其混煤在CRF热态试验台上进行了试验研究,详细讨论了其燃尽、结渣和排放特性。

FeCl_(3)对稻壳水热炭基本元素及燃烧特性影响

以稻壳为原料,FeCl_(3)为催化剂,利用元素分析仪和热重法研究稻壳水热炭元素结构和燃烧特性,考察水热温度、催化剂浓度对于水热炭元素结构和燃烧特性的影响。结果表明:1)随着水热温度升高,水热炭固定碳含量和热值增大,O/C和H/C原子比逐渐降低。FeCl_(3)的加入进一步加深了水热炭的碳化程度,但对于碳化程度影响效果,水热温度大于FeCl_(3)浓度;2)未添加FeCl_(3)时,水热炭燃烧呈双峰,且挥发分燃烧段峰值明显高于固定碳燃烧段。水热温度上升,挥发分燃烧峰值下降,固定碳燃烧峰值增加。加入FeCl_(3)后,固定碳燃烧范围扩大,双峰逐渐融为单峰,整体向高温区转移;3)水热温度一定时,随着催化剂浓度增大,水热炭燃烧DTG曲线由双峰变为单峰,整体向低温区转移;4)升温速率加快,导致样品着火温度、燃尽温度提高,水热炭燃烧整体向高温区转移;5)水热温度一定时,FeCl_(3)加入后,着火温度和燃尽温度均小幅度提前,综合燃烧特性指数SN呈先增大后减小的趋势。FeCl_(3)提升了水热炭的能量品质及燃烧性能,为今后FeCl_(3)在生物质热转化应用上提供理论基础。

补连塔煤燃烧特性综合分析

补连塔煤具有较大的储量和广泛的用途,为深入探究补连塔煤的燃烧特性,通过热重测试,计算出煤的多种燃烧特性指数并进行了综合分析。研究结果表明,较慢的升温速率和较高的氧气含量更利于煤粉的点燃和燃尽,具有较低的活化能和较高的燃尽特性指数。同时,补连塔煤在较慢的升温速率和较高的氧气含量下,也具有较高的燃烧稳定性指数和综合燃烧特性指数。因此,较低的升温速率和较高的氧气含量更有利于煤的高效燃烧和应用。

生物质压缩颗粒的燃烧特性

采用TG-DTG热分析技术对麦秸、玉米秸、胶合板粉粒和松木粒4种生物质压缩颗粒的燃烧特性进行了实验研究,考察了其着火及燃尽特性,结合前人提出的综合燃烧特性指数,提出用相对失重速率进行计算.结果表明:生物质压缩颗粒与煤相比,其着火与燃尽温度均较低,燃烧迅速且集中;与生物质粉末相比,其固定碳的燃烧更平稳,燃烧时间延长.4种物质之中,松木粒综合燃烧特性最好,玉米秸最差.

水热生物炭燃烧特性与动力学分析

采用热重法对锯末、玉米秸秆水热生物炭燃烧特性及动力学进行了研究,考察了不同升温速率(10、20、40℃/min)对燃烧特性的影响,分析了它们的燃烧特性及动力学参数。结果表明:1)水热炭化前后生物质燃烧质量损失集中在挥发分和固定碳燃烧阶段,升温速率快,着火温度、燃尽温度高,整体向高温区转移,综合燃烧特性指数越大;2)40℃/min时,锯末水热生物炭综合燃烧特性指数远大于玉米秸秆,在其余升温速率下区别不明显;3)以20℃/min相同升温速率时,锯末、玉米秸秆水热生物综合炭燃烧特性相对于未炭化生物质下降27%、13%;4)采用一级反应动力学模型和积分法对水热生物炭燃烧动力学进行了研究,一级反应动力学能很好的描述2种生物炭的燃烧动力学,相关系数(R2)均高于0.9,挥发分阶段活化能大于固定碳阶段的活化能。研究结果可为水热生物炭的燃烧应用能提供理论指导。

铁路复合垃圾衍生燃料(C-RDF)的燃烧特性研究

采用热重-差示扫描量热法(TG-DSC)热分析技术,对4种配比的复合垃圾衍生燃料(C-RDF)的燃烧特性进行研究,考察了其着火特性及燃尽特性,并以前人提出的综合燃烧特性指数对C-RDF进行评价.结果表明:C-RDF的着火温度与燃尽温度与所采用的煤种有关;C-RDF着火温度随着垃圾含量的增加而降低;C-RDF中垃圾比例的变化对其燃尽温度的影响较小.

玉米秸秆成型生物炭燃烧特性与动力学分析

采用热重法对玉米秸秆成型颗粒及生物炭燃烧特性及动力学进行研究,并考察不同升温速率下(10、20、40℃/min)对320、500℃热解生物炭燃烧特性的影响,分析其燃烧特性及动力学参数。结果表明:玉米秸秆成型颗粒炭化后其燃烧热重分析(DTG)曲线呈现多峰状态,峰整体向高温区转移;玉米秸秆成型颗粒的着火温度和燃尽温度均小于生物炭,综合燃烧特性指数(SN)大于各温度热解炭化后样品。随着炭化温度的升高,成型生物炭着火温度和燃尽温度升高,SN减小;一级反应动力学能很好地描述各样品的燃烧动力学,相关系数(R^2)均高于0.9。

稻壳水热炭化学结构和燃烧特性及动力学分析

以稻壳为原料,利用水热碳化技术结合元素分析和热重法,考察水热反应强度对水热炭化学结构和燃烧特性及动力学的影响。结果表明:1)随着反应强度参数(lgR_(0))的增大,水热炭整体挥发分和氧元素质量分数呈减少趋势,而C元素质量分数则逐渐增加,当水热反应强度lgR_(0)为4.90~6.19时,参数变化尤为显著,lgR_(0)为6.19时,C元素和O元素的质量分数分别为50.5%和21.3%,O/C和H/C原子比分别为0.32和1.21;2)相对于原料,水热炭的燃烧损失集中在固定碳和挥发分燃烧阶段,着火和燃尽温度均有小幅上升;3)当lgR0由3.25增至6.49时,挥发分燃烧损失减小,固定碳燃烧损失增大,着火与燃尽温度呈整体向高温区转移的趋势,综合燃烧特性指数(S_(N))呈先增加后减小的趋势;4)固定碳燃烧段活化能低于挥发分燃烧段,本次采用的动力学模型分析水热炭燃烧动力学结果可靠,相关系数(R^(2))均在0.92以上。

不同升温速率下混矸煤燃烧特性分析

采用热重分析法,分析不同升温速率下混矸煤的热重曲线,并且对得到的曲线和数据进行分析,利用数学模型,进行燃烧特性参数求解。结果表明:升温速率影响混矸煤燃尽后的物质组成,失重率和燃尽率随升温速率的增加而降低,这种趋势会随升温速率的增加更加明显。同时随着升温速率增大,污泥的平均燃烧速率和最大燃烧速率均增加,说明升温速率越大,燃烧过程越剧烈。随着升温速率的增加,混矸煤样的着火温度、燃尽温度及最大燃烧速率对应温度越高,综合燃烧性指数越高。

高碳灰资源化利用过程中燃烧特性试验研究

利用STA-449C同步热分析,对比研究了高碳灰与三种典型无烟煤的着火与燃尽特性。根据热分析曲线,分别计算出了高碳灰和无烟煤的着火与可燃性指数、综合燃烧特性指数。试验结果表明:高碳灰以固定碳为主,灰分含量高,干燥无灰基挥发分极低,其着火燃烧特性与无烟煤存在显著差异。与无烟煤相比较,高碳灰着火温度与燃尽温度均为最高,可燃质燃烧速率峰值与平均燃烧速度均为最低,计算结果显示高碳灰可燃性指数与综合燃烧特性指数指标均明显低于无烟煤。通过试验基本掌握了高碳灰着火燃烧与综合燃烧特性特性,为燃煤电站锅炉高碳灰资源化利用以及与无烟煤优化掺烧提供依据。

旱冬瓜不同直径活枝燃烧性的比较

为比较旱冬瓜Alnus nepalensis不同直径活枝的燃烧性差异,在森林防火紧要期内,分7个径级对活枝进行了燃烧试验。在测定样品直径、含水率、引燃时间、有焰燃烧熄灭时间、试验过程中烟气温度和质量损失变化过程等基础上,提出并计算了能够表征活枝燃烧性能的综合燃烧特性参数P。根据该参数,直径为1.11 cm、0.90 cm、0.71cm、0.56 cm、0.46 cm、0.34 cm活枝的综合燃烧性是直径为1.31 cm活枝的2.06、5.49、11.86、50.39、121.74、282.99倍。

石化剩余污泥理化性能与热动力学特性研究

针对石化废水生物处理产生的剩余污泥处置难题,考察利用其中所含油类及生物质热值的可行性,采用XRF,FT-IR,XRD,GC,TG-DSC等分析手段,表征其理化性质及热动力学特性。结果表明:干基石化剩余污泥晶体种类主要为α-石英相,CaO,Fe_(2)O_(3)两种助溶剂质量分数较高,分别为39.2%和18.6%,Cl和Cr_(2)O_(3)含量最低;污泥中包含N—H,—CO—NH—,—CO—X—,CO_(2)^(-3),SiO_(2)^(-4),SO_(4)^(2-)等;重金属含量相对较低,其中Zn含量为50.44 mg/kg、Cu含量为2.14 mg/kg、Ni含量为6.44 mg/kg;石油烃含量丰富,m(C10~C14)∶m(C16~C28)∶m(C30~C40)为5∶18∶2,油脂类C16~C28含量最高,达29.77 g/kg;200~500℃时石化剩余污泥失重速率达到最大,800℃以上污泥热失重趋于结束。综合燃烧特性分析表明,随着升温速率的增大,试样的着火温度介于252.17~256.49℃,燃尽温度、最大失重速率、平均失重速率和综合燃烧特性指数(S)随之呈现升高的趋势。在较高的升温速率下污泥S值越大,综合燃烧特性越好。本研究对石化剩余污泥热值焚烧利用及焚烧飞灰的处置有一定应用参考价值。

污水污泥的燃烧特性及动力学研究

利用热重法研究了四川成都4种污水污泥的燃烧特性及动力学规律。结果表明:污水污泥的燃烧过程可以分为3个阶段:水分析出阶段、挥发分析出阶段和固定碳燃烧阶段。对主要的挥发分析出阶段,采用两阶段反应模型求得4种污泥的燃烧反应不能单纯用一级反应来描述,低温和高温阶段的活化能分别为36.65～67.34和50.47～84.51kJ/mol。污泥转化率的实验值和计算值拟合程度很高,相关系数在0.998以上。污泥的着火温度在496.35～512.85 K之间,着火温度相对较低,污泥易着火燃烧。4种污泥的综合燃烧特性指数为(2.75～9.31)×10-10 mg2/(K3.min2),远小于煤的综合燃烧特性指数。

掺混比对混煤燃烧特性的影响实验研究

采用热重分析仪,对3种单煤以及不同掺混比(质量比)下两两掺混的混煤进行了热重分析实验。根据实验结果,对不同掺混比混煤的着火温度、可燃特性、稳燃特性、燃尽特性及综合燃烧特性等进行了探讨。按一定比例掺混,可有效改善燃煤的燃烧特性。

水热预处理对樟木屑制备成型燃料行为的影响

针对成型燃料制备过程中存在的产品质量不佳问题,在200~260℃对樟木(Cinnamomum camphora(L.)Presl)屑进行水热预处理,并制备成型燃料,考察水热预处理条件对成型能耗和成型燃料品质的影响。结果表明:水热预处理提高了小粒径微粒的含量和成型燃料的梅耶(Meyer)强度,降低了樟木屑的塑性但提高了成型中的挤压能耗和推动能耗。水热预处理显著促进樟木屑中半纤维素的降解,降低了吸水性和挥发分含量,并提高了成型燃料的着火温度和燃烬温度,降低了最大燃烧速率,将综合燃烧特性指数由6.96 mg^2/(min^2·℃~3)降低至1.89~3.44 mg^2/(min^2·℃~3),使成型燃料具有燃烧稳定和使用安全的优点。

昆明地区15种常见木本植物活枝的燃烧性

为分析比较不同植物活枝的燃烧性,在森林防火戒严期内,对昆明地区15种常见木本植物中小径级的活枝进行了热辐射引燃试验,对小径级的活枝进行了氧指数试验。在测定样品直径、含水率、引燃时间、有焰燃烧时间、试验过程中烟气温度和质量损失变化过程等基础上,提出并计算了表征活枝燃烧性能的综合燃烧特性参数S,根据该参数对15种植物中小径级活枝的燃烧性能进行了排序。结果表明,15种植物小径级的活枝均具有较强的阻燃性,燃烧性能顺序为:云南松<野八角<华山松<滇青冈<地盘松<云南樟<厚皮香<大白花杜鹃<炮状花杜鹃<云南含笑<小白花杜鹃<南烛<光叶石栎<元江栲<云南野山茶。根据氧指数及试验现象将15种植物的小径级活枝分为3类,其中难燃类4种(大白花杜鹃、野八角、厚皮香、南烛)、可燃类7种(云南含笑、云南松、地盘松、华山松、滇青冈、云南樟、云南野山茶)、较易燃类4种(小白花杜鹃、炮状花杜鹃、光叶石栎、元江栲)。分析了造成2种试验结果差异的主要原因。