基于温升速率的煤自燃倾向性测定方法

为了准确判定煤炭真实条件下自燃倾向性,选取具有代表性的2种褐煤、2种烟煤及2种无烟煤在煤自燃测定装置上展开研究。研究结果表明,褐煤在低温缓慢氧化阶段、高温加速氧化阶段升温速率最快,烟煤次之,无烟煤最慢。利用热分析仪对煤样的着火温度进行了测定,发现褐煤着火温度最低,烟煤次之,无烟煤着火温度最高;综合评判煤自燃倾向性判定指数,I200为强自燃倾向,200≤I≤400为中等自燃倾向,I400为弱自燃倾向。     

褐煤含水量对强制氧化着火过程的影响

利用热空气加热的方法对不同含水量褐煤煤样的强制氧化着火特性进行实验研究。通过对不同含水量褐煤煤样在不同温度条件下的升温进程、气体产生率以及耗氧量的分析,得出了在本实验条件下含水量对强制氧化着火特性的影响规律。研究表明:在本实验条件下,含水量较低的煤样着火时间更长,较大含水量对褐煤升温进程有一定的促进作用;在适当的含水量范围内,煤样的含水量越高,CO、CO2的产生率越大;含水量在19.5%~23.5%(质量分数)时,含水量越小,耗氧量越大。     

石油焦与油页岩混合燃料流化床的着火特性

对石油焦与油页岩混合燃料的着火特性进行了试验。在流化床(CFB)中对2号混合燃料(油页岩与石油焦质量比3∶7)采用床下油枪点火,在冷态条件下,当底部床层温度增加到420℃左右时,少量燃料颗粒着火燃烧;待床层温度升到650℃时逐渐减少投油量,可使试验燃料顺利着火并稳定燃烧。当油页岩与石油焦的质量比为3∶7时,混合燃料的着火特性完全满足流化床运行要求;燃料挥发分含量是其着火温度的主要影响因素,除1号混合燃料外,其他4种混合燃料挥发分均大于茂名石化CFB锅炉设计烟煤的挥发分,2号混合燃料着火特性优于该CFB锅炉设计烟煤。     

煤尘云着火敏感性影响因素的实验研究

为研究煤尘云的着火敏感性,选取3种典型煤尘-无烟煤、烟煤、褐煤,采用Godbert-Greenwald恒温炉装置,研究不同测试条件及煤尘种类对煤尘云最低着火温度的影响,以及惰性粉尘对煤尘云着火的抑制作用.研究表明:随着喷尘压力的增大,煤尘云最低着火温度先降低后升高,存在最佳喷尘压力为50 kPa,对应的煤尘云着火温度最低;随着煤尘粒径的增大,煤尘云最低着火温度呈线性升高的趋势;随着煤尘云浓度的增大,煤尘云最低着火温度先降低后升高;3种煤尘云均存在最佳着火浓度:无烟煤和烟煤为1.818 g/L,褐煤为1.364 g/L;煤尘云的最低着火温度随挥发分含量的增大而减小;挥发分质量分数小于15%的煤尘,灰分的阻燃作用明显,挥发分质量分数大于15%时,灰分的阻燃作用不明显;惰性粉尘对煤尘云着火的抑制效果:炭黑最强、粉煤灰次之,CaCO₃最弱.      

褐煤煤尘云在不同环境气氛的燃爆特性

为了研究褐煤煤尘云在不同环境气氛的燃爆特性,对褐煤的微观结构(煤质、粒径及形貌)进行表征分析的基础上,分别应用Godbert-Greenwald加热炉和20 L近球形爆炸装置,对褐煤煤尘云最低着火温度和最大爆炸压力等燃爆特性参数开展实验研究,分析了煤尘粒径、点火延迟时间对褐煤-空气燃爆特性的影响,并分析了煤尘浓度、可燃气体体积比对褐煤-甲烷-空气燃爆特性的影响。结果表明:随着煤尘粒径的减小,褐煤煤尘云的最低着火温度单调递减。随着点火延迟时间的增大,褐煤-空气最大爆炸压力先增大后减小。随着煤尘浓度增加,褐煤-甲烷-空气混合物最大爆炸压力Pmm先增大后减小;随着可燃气体体积比的增大,Pmm依次减小。当煤尘浓度为400 g/m3,可燃气体体积比为1∶3时,Pmm达到峰值0.781 MPa.这些参数对煤矿井下电力设备工业过程及表面温度的控制和煤矿井下通风、泄爆、惰化等措施的实施具有参考价值。     

沙砾油层的着火与燃烧特性

通过实验和有关分析研究了火烧油层采油技术中所涉及的多孔介质油层着火与燃烧特性．在进行火烧油层实验的基础上，测得了油层中7个测点的温度变化，利用红外CCD拍摄了4个顺序时刻的辐射图像．结果表明，散热条件及油层的透气性等条件影响了油层的着火和燃烧区域的走向，燃烧区域向保温条件好和透气条件好的方向移动，油层的着火特性与点火器的功率有直接的关系，提高燃烧器功率可以促进着火的成功率．对实验测得的燃烧温度做Hurst指数分析，得出油层燃烧的分数维近似为1，结果表明油层的燃烧不同于流化床燃烧等常规的火焰燃烧，燃烧的紊乱程度明显低于常规的燃烧，其热量传递方式主要以辐射和导热为主，对流作用很少，提高燃烧温度对燃烧的稳定和平稳推进影响很大．     

西藏古建筑常用木材的着火特性试验

对西藏古建筑中广泛使用的松木，分别在拉萨与合肥两地的燃烧小室内进行了着火试验．在恒定热流42kW／m^2下，测得了三种不同尺寸松木试样的表面温度曲线、着火温度和着火时间，并分析了氧气含量和压力对着火温度和着火时间的影响；通过对比试样着火图像序列，分析了火焰大小的差异．试验表明：三种试样在拉萨的着火时间远比在合肥的迟，着火温度要高，火焰体积更大．     

劣质混煤的热解与燃烧特性

利用热重法研究了洗选煤矸石与洗中煤混合而成的劣质混煤的热解与燃烧特性,获得了着火温度、燃尽温度、综合燃烧特性指数、燃尽指数等特征参数,通过动力学分析得到了活化能与频率因子等参数。研究结果对优化循环流化床锅炉的运行、节约燃料减少污染排放具有重要意义。     

多孔颗粒床阴燃着火实验研究与数值分析

对发生在多孔颗粒床的阴燃着火过程进行了实验研究，针对最常见的加热方式热接触，设计了平板加热的实验模型，实验表明，长时间的缓慢升温后突然出现温度的跃升是阴燃着火的基本特征，采用有限区域临界着火理论进行了数值模拟计算，得出了发生阴燃着火的临界现象的规律，主要包括：（1）燃料床尺寸不变时，如果临界热流密度增加，则临界环境温度降低，临界点燃温度增高；（2）环境温度不变时，如果临界热流密度增加，则燃料床的临界尺寸减小，临界点燃温度增高；（3）热流密度不变时，如果环境温度较高，则点燃的临界尺寸较小，同时临界点燃温度较高，以上结论与实验结果一致。     

煤燃烧过程中痕量元素分布规律的实验研究

以流化床燃煤过程为研究对象，在实验室小型一维煤粉燃烧炉上进行实验，研究了煤燃烧过程中痕量元素的排放特点．实验模拟流化床低温燃烧的特点，采用焦作无烟煤、西山贫煤、六盘水贫煤、萍乡烟煤、平顶山烟煤和小龙潭褐煤等6种典型煤分别在650℃，800℃和950℃3个工况下燃烧，结果表明Hg在灰中几乎不富集，是易挥发的痕量重金属元素；Pb在灰中的含量随温度升高有下降的趋势，部分富集在细微颗粒上随烟气排出；Cr和CA两种痕量元素大部分留在灰渣中，不易挥发。     

基于着火敏感性的镁粉防爆方法研究

对中国镁粉的主要生产工艺进行了概述,针对不同工艺生产的典型粒径镁粉,对D50为6,47,104,173μm的镁粉进行了最小点火能和最低着火温度的着火敏感性测试,对应4种粒径镁粉的最小点火能分别为:小于2,260,300 mJ,大于2000 J;粉尘云最低着火温度分别为480,520,620℃,大于700℃,而粉尘层最低着火温度都高于450℃.在此基础上从镁粉着火敏感性的角度对镁粉主要生产工艺的危险性和引燃源进行了分析.     

国产 300MW 循环流化床锅炉燃烧优化试验

结合广东某循环流化床锅炉燃烧调整试验进行分析并通过调节入炉煤粒度、高压流化风风量、总风量、一/二次风配比、上/下二次风配比、床压、给煤分布等参数,有效改善了该锅炉由于燃烧印尼褐煤导致的床温过高、炉内温度偏差大、循环灰量小等问题。     

循环流化床燃烧工况对生成N2O的影响

在一个小型循环流化床试验台上对１０种煤进行了燃烧试验，研究了过量空气系数、燃烧温度对Ｎ２Ｏ、ＮＯｘ生成的影响，并与鼓泡流化床运行状态进行了对比试验，在一个半工业性循环流化床试验台上进行了循环倍率对Ｎ２Ｏ和ＮＯｘ生成影响的试验，对循环流化床煤燃烧过程中Ｎ２Ｏ的生成与分解机理进行了分析和讨论，试验发现，循环流化床中Ｎ２Ｏ的生成机理与鼓泡流化床有较大的区别，多相反应对循环流化床的稀相区的Ｎ２Ｏ的生成具有     

煤粉对旋转摩擦火花引燃甲烷的影响

参照GB13813搭建了旋转摩擦实验装置，研究摩擦火花引燃甲烷、空气与煤粉混合物的规律.通过高速摄像机和红外热像仪，确定A3钢和钛金属棒在连续摩擦过程中引燃甲烷与空气混合物的是摩擦撞击产生的钛金属火花，而非摩擦热接触面.分别选取三种粒径的褐煤、烟煤和无烟煤粉尘样品，测试煤粉对旋转摩擦火花引燃甲烷与空气混合物的影响规律，发现加入煤粉后甲烷空气混合物着火延迟时间较长.对于同类煤粉，粒径越小爆炸延迟时间越长.对于同一粒径的三种煤粉，着火延迟时间由长到短依次为褐煤、无烟煤、烟煤，其规律与煤粉含水量的多少一致；但未发现和煤挥发分有明显关系.     

柴油引燃甲醇双燃料发动机滞燃期的研究

在一台TY1100直喷柴油机进气管上安装一套电控甲醇低压喷射装置，进行了柴油引燃甲醇双燃料发动机着火滞燃期的试验研究．结果表明：随着甲醇质量分数的增加，双燃料发动机压缩过程多变指数呈线性减小，着火滞燃期延长；与原柴油机相比，发动机燃用双燃料后，在转速为1600r／min、全负荷、甲醇质量分数为62％时，着火滞燃期最大延长约1．50；提高进气温度，着火滞燃期缩短，进气温度从20℃增加到40℃再到60℃时，对着火滞燃期的影响逐渐增强；发动机的转速升高，在所有试验工况下，以时间计的着火滞燃期缩短；引燃柴油供油定时提前，着火滞燃期延长．     

工业分析指标对煤尘云最低着火温度的回归预测

为研究煤尘工业分析指标与最低着火温度之间的定量关系,选用了10种不同煤质的煤样,利用双炉全自动工业分析仪和粉尘云最低着火温度测试仪对10种煤样的空干基水分、空干基灰分、空干基挥发分、空干基固定碳和煤尘云最低着火温度值进行测定,通过主成分分析和多元线性回归分析的方法建立数学模型,预测煤尘云最低着火温度.结果表明:工业分析指标之间具有高度相关性,进一步得到煤尘云最低着火温度值预测方程,经过实例预测得到回归方程的平均相对误差为5.56%,对回归方程进行显著性分析,结果显示,回归效果显著,该方法可用于煤尘云最低着火温度值的预测.     

轻度热解提质褐煤孔结构研究

对霍林河褐煤热重分析的基础上,在管式炉中进行轻度热解实验,通过低温N2吸附研究了热解前后煤样的孔隙特性,考察不同热解温度,恒温时间对煤孔结构的影响。结果表明:热解温度和恒温时间对褐煤的孔结构分布影响较大。褐煤和提质煤的吸附脱附等温曲线都存在吸附回线,但褐煤比提质褐煤的吸附回线宽,说明提质煤的微孔数量减少,大孔数量增多。与褐煤相比,轻度热解处理后,褐煤的比表面积减少,孔容减小,平均孔径增大。     

褐煤低温热解气生成特性的研究

研究了褐煤进行低温热解时,热解温度对褐煤热解气相产物产量的影响规律;分析了不同热解温度下煤气的基本组成。结果表明,热解温度对煤气的产量、组成产生一定的影响。在300℃后,阶段煤气产量随热解温度的升高不断增大;煤气的成分随热解温度而发生变化。     

褐煤无粘结剂热压成型特性

针对国内外丰富的褐煤资源及其在利用中存在的问题,阐述了发展褐煤无粘结剂热压成型的重要意义.通过对褐煤无粘结剂热压成型重要影响因素-成型温度和成型压力的分析,试验结果表明,型煤的抗压强度随成型温度的上升先增大后减小,即每种褐煤均存在最佳的成型温度,褐煤的失重率随成型温度的上升而增加,但其速率的变化是受褐煤煤质控制的.型煤的抗压强度随成型压力的增大而加强,但其防水性与褐煤的煤质有关.     

流化床水煤气汽化炉特性研究

按间歇法工作的流化床水煤气炉是一种新的汽化技术，它是我国自行发明的专利技术，已经历多年的工业运行。本文详细阐述了该炉的工艺的过程，指出其与固定床水煤气汽化炉相比的三个特点：①整个床层温度均匀，温度变化亦均匀，②炉出口温度较高，利用煤气中的焦油、酚类裂解；③自动连续的加煤方式。该炉使用非粘性煤和粘结性煤长期连续工为业运行的结果表明，可使用各种粉煤，特别是贫煤、烟煤、褐煤，生产中热值煤气，煤气中ＣＯ含