沙柳半焦与煤共燃烧特性及动力学实验研究

在空气气氛下利用热重微差分析天平对沙柳半焦与煤单独燃烧和混合燃烧时的特性进行研究。结果表明:沙柳半焦和煤单独燃烧的热重曲线相似;将沙柳半焦与煤进行混合后,可以改善煤的燃烧特性;而且随着沙柳在煤中占比的不断增加,相比于单煤,沙柳半焦与煤混合燃烧的着火温度、燃尽温度表现出一致的减少。沙柳半焦与煤混合的实际转化率远远大于其相应的理论转化率,表明沙柳半焦对煤的燃烧起到明显的促进作用;通过Coast-Redfern积分法对沙柳半焦和煤单独燃烧和混合燃烧时所得热力学数据进行拟合,其符合一级反应动力学模型,当煤中掺和沙柳半焦后,两者共燃烧的活化能与频率因子均明显增大,且随着沙柳半焦掺和比例的增加,混合燃烧的活化能及指前因子进一步递增,进一步说明沙柳的加入对煤的燃烧过程产生了明显的协同作用。     

沙柳半焦与煤共燃烧特性及动力学研究

在空气气氛下利用热重微差分析天平对沙柳半焦与煤单独和混合时的燃烧特性进行研究。结果表明：沙柳半焦和煤单独燃烧的热重曲线相似,将沙柳半焦与煤进行混合后,可以改善煤的燃烧特性,而且随着沙柳在煤中占比的不断增加,相比于单煤,沙柳半焦与煤混合燃烧的着火温度、燃尽温度表现出一致的减少,沙柳半焦与煤混合的实际转化率远远大于其相应的理论转化率,表明沙柳半焦对煤的燃烧起到明显的促进作用;通过Coast-Redfern积分法对沙柳半焦和煤单独燃烧和混合燃烧时所得热力学数据进行拟合,其符合一级反应动力学模型,当煤中掺和沙柳半焦后,两者共燃烧的活化能与频率因子均明显降低,且随着沙柳掺和比例的增加,混合燃烧的活化能及指前因子进一步减少,进一步说明沙柳的加入对煤的燃烧过程产生了明显的促进作用。     

煤燃烧过程中硫析出影响因素的正交实验研究

采用管式炉正交实验研究了煤燃烧过程中硫析出的主要影响因素与影响规律。结果表明：在煤燃烧过程中,气态硫化物的生成不仅与燃烧条件有关,而且与煤质特性和煤中硫的赋存形态有关。在确定的燃烧条件下,煤在炉内停留时间的影响最大,燃烧温度的影响次之,燃烧气氛的影响较小。正交实验结果所揭示的影响硫析出的各种因素的影响重要度及影响趋势,为考察各单因素对煤燃烧过程中硫析出的影响提供了理论与实验研究方法上的依据。     

热解及燃烧过程中燃料氮的N2转化特性

利用气相色谱设备实验研究了国内4种煤在热解及燃烧过程中煤中燃料氮向N2的转化特性.研究结果表明:在煤的热解过程中,燃料氮能够转化为N2,煤种不同,N2的转化率也不同;神木煤氮的N2转化率最高,焦作煤最低;随热解温度的升高,燃料氮的N2转化率升高;在煤燃烧过程中,燃料氮同样能够转化为对环境无害的N2,转化率同样与温度有关且随着温度的升高而增加,但当燃烧温度达到1 100℃时,除神木煤外,其他煤中燃料氮的N2转化率均有明显下降;无论是热解还是燃烧,所研究煤中的矿物质均能够促进燃料氮向N2的转化;无论脱灰与否,低温燃烧时燃料氮的N2转化率远比低温热解时高,但在1 100℃下的热解与燃烧时,N2转化率与煤种有关.     

富氧条件下碱金属对煤与生物质混烧特性的影响

将贫煤与生物质及去碱金属生物质混合进行热重燃烧实验,研究了生物质中碱金属和富氧气氛对煤燃烧特性的影响。实验结果表明,富氧条件能够有效降低固定碳燃烧部分的着火温度和燃尽温度,30%氧浓度的O2/CO2气氛下煤的综合燃烧特性指数S与空气气氛相比从1.93% 2/℃ 3·min 2提高到3.05% 2/℃ 3·min 2,掺混生物质后燃烧性能进一步得到改善,综合燃烧特性指数提高到了5.57% 2/℃ 3·min 2;当贫煤中掺混去碱金属生物质后,综合燃烧特性指数介于原煤和掺混生物质煤之间;对煤掺混Na、K、Ca     

煤燃烧综合物理模型

本文通过对煤燃烧的物理化学过程的研究,提出了包括化学动力学、扩散、热解和炭燃烧的综合物理模型.并针对热天平中煤燃烧的具体情况,由计算机求解得出了与实际试验结果符合较好的试样煤燃烧动态特性.这对于煤粉燃烧器和层燃炉的设计以及开展燃烧过程数值计算具有实用意义.     

基于DTA方法的污泥与煤混合物燃烧反应动力学

选取污泥与煤的混合物在6个质量分数水平下进行了差热分析,运用Achar-Brindley-Sharp-Wendworth法得到了反应动力学参数.表明反应过程由类挥发分物质的燃烧和类固定碳物质的燃烧两个阶段组成,混合物的燃烧特性与煤和污泥的特性有关,其反应特性是煤和污泥共同作用的结果.混合物的差热曲线可由煤和污泥单独的曲线与污泥质量分数加权计算得到,煤和污泥混合物燃烧反应过程中各自保持独立性.     

煤燃烧过程中砷的析出规律

为降低煤中砷元素对大气造成的污染,采用煤燃烧实验研究了煤燃烧过程中砷的析出规律。研究结果表明,在煤燃烧过程中,随着燃烧温度的升高,煤中砷的释放率逐渐增大,残留到燃煤灰渣中的砷含量逐渐减少。在不同的燃烧温度下,燃煤灰渣量几乎没有改变,煤中砷的释放率却有较大的差异。燃煤排放的飞灰和烟尘以及粉煤灰的裸露堆放是环境砷污染的主要途径之一。     

气氛对煤固定床全氧燃烧过程碱金属与碱土金属释放的影响

与常规燃烧相比全氧燃烧炉内含有极高浓度的CO2和较高浓度的SO2以及水气,这一气氛特点会对煤燃烧过程以及煤固有成分的转化产生影响。笔者采用固定床反应器和离子色谱仪对煤中碱金属和碱土金属在不同气氛燃烧过程中的释放规律进行了考察,结果表明,煤中Na和K的释放率相对较高,其受燃烧气氛影响较大。气氛中存在CO2,会与碱金属和碱土金属发生碳酸盐化反应,Na和K的释放率略有减少;SO2和H2O的存在则使煤的燃烧反应性增强,Na和K的释放提高。煤中Mg和Ca的性质稳定,其释放率相对较小,且受气氛影响相对较小。     

燃煤氟污染及钙基添加剂固氟研究进展

对煤中氟的含量分布、赋存状态等地球化学特征进行了综述，分析了煤炭燃烧过程中氟的迁移转化行为与释放特性，指出煤中氟的燃烧释放不仅与氟的物理化学性质有关，更取决于煤中氟的浓度、赋存状态及燃烧工况等因素．进一步讨论了天然钙基材料燃煤固氟技术及燃煤氟污染控制的研究现状。     

工业分析对块粒型煤燃烧特性的影响

煤的燃烧特性我们通常都是根据它的挥发分含量来判断．但对有些煤种，如块粒型煤，特别是劣质煤，判断结果与实际情况差别很大．本文介绍了一个基于工业分析的煤燃烧特性参数，利用该参数判别煤的燃烧特性与实验结果极为一致．因此通过煤的工业分析结果来预测煤的燃烧特性是完全可行的。     

滴管炉中煤粉燃烧NO_x生成量的实验研究

在滴管炉中对１２ 种煤进行了热解实验和燃烧实验．研究了煤中的氮在热解过程中生成的中间产物ＮＨ３ 和ＨＣＮ 与煤种的关系，煤的成分以及中间产物ＮＨ３ 和ＨＣＮ 对煤燃烧中ＮＯｘ 生成量的影响．并提出了用ＶｒＮｆφ（ＨＣＮ）／φ（ＮＨ３） 的值作为预测指数来预测不同煤种在燃烧中的ＮＯｘ 生成量．     

燃煤排放PM_(10)的氧化性损伤能力

使用质粒DNA评价法和ICP-MS研究贵州织金地区海陆过渡相的晚二叠世煤及大同地区陆相的侏罗纪煤在实验燃烧炉中燃烧排放PM10对质粒DNA的氧化性损伤能力及其与重金属元素组成的关系。选择2种煤的蜂窝型煤进行燃烧实验,以木炭作为对照组进行研究。对比各种燃料燃烧产生的PM10的DNA损伤实验结果发现:全样和水溶性组分所产生的DNA损伤率相似,说明水溶性组分是造成氧化性损伤的主要来源;海陆过渡相的织金煤燃烧排放PM10的氧化性损伤能力明显比陆相大同煤燃烧产生的PM10的高,2种煤的燃烧排放PM10对DNA损伤能力均比木炭本底的高。对3种PM10中的水溶性微量元素进行分析,水溶性的As,Cd,Cu,Ge,Hg,Mo,Pb,Sb,Se,V和Zn在海陆过渡相的织金煤燃烧排放的PM10中含量较高,在陆相的大同煤燃烧排放的PM10中较低,在木炭本底燃烧排放的PM10中最低。PM10中较高的水溶性Zn和Pb含量,说明环境大气PM10中的Zn和Pb可能与燃煤排放相关,而Hg元素因为较强的挥发性而在PM10中未得到富集。水溶性的微量元素总量及大部分水溶性的单个微量元素均表现出与颗粒物对DNA损伤率一致的变化规律,说明燃煤产生的PM10与其中的水溶性组分密切相关。     

滴管炉中煤粉燃烧NOx生成量的实验研究

在滴管炉中对１２种煤进行了热解实验和燃烧实验。研究了煤中的氮在热解过程中生成的中间产物ＮＨ３和ＮＣＨ与煤种的关系,煤的成分以及中间产物ＮＨ３和ＨＣＮ对煤燃烧中ＮＯｘ生成量的影响。并提出了用Ｖ＾ｒＮ＾ｆφ（ＨＣＮ）／φ（ＮＨ３）的值作为预测指数来预测不同煤种在燃烧中的ＮＯｘ重量量。     

水洗对准东煤煤质特性影响的实验研究

针对准东煤由于灰中Na含量过高,燃用中会出现严重的积灰问题,在对准东煤中碱金属赋存形态进行研究的基础上,着重研究了水洗温度和时间对准东煤Na脱除量及热解燃烧特性的影响。研究表明,3种典型的准东煤中Na主要以水溶形式存在,水洗可以有效脱除Na,且脱除量与水洗温度和时间密切相关。水洗后煤热解特性指数减小,20、40℃水洗使热解提前,焦炭产量增加,挥发分产量减少,而60℃水洗则相反。水洗使燃烧TG、DTG(热质量损失、热质量损失率)曲线向高温区偏移,燃尽温度和最大燃烧温度升高,最大燃烧速率减小,燃尽时间延长,燃烧特性变差。动力学分析表明,水洗使煤热解第一、三阶段表观活化能减小,第二阶段表观活化能增大,使燃烧表观活化能、指前因子和燃烧反应速率常数减小。Na对煤样热解燃烧存在催化作用,且存在最佳Na含量使催化作用最强。     

混煤燃烧特性的热重分析法研究

利用热重分析法对六枝化处煤和娄底煤焦两种单煤及其混煤的热解、着火和燃尽等燃烧特性进行了研究．试验结果表明,不同煤质的煤进行掺烧,着火性能和燃烧速度与各个单煤相比有差异,提出了反映煤燃烧、着火及燃尽性能的燃烧特性综合判别指数S’,对两煤种混烧的燃烧特性及其燃尽性能进行初步预测．     

流化床煤燃烧中氮氧化物生成的实验研究

在一个小型流化床试验台上研究了流化床煤燃烧中挥发分对氮氧化物（ＮＯｘ和Ｎ２Ｏ）生成的贡献，通过比较在同一燃烧装置上燃烧某种煤及其焦炭产生的ＮＯｘ和Ｎ２Ｏ的差异，直接对挥发分的贡献进行了研究，研究表明，流化床煤燃烧中挥发分燃烧对氮氧化物生成的贡献小于焦炭的多相反应。     

煤中微量元素及其在燃烧过程中释放的研究现状

对煤燃烧过程中微量元素释放的国内外研究现状进行了综述。描述了煤中微量元素的含量分布 ,总结了燃烧气体与固体产物中微量元素的形态、分布及富集特性 ,阐明了燃烧过程中微量元素形态转变机理。最后 ,简单介绍了微量元素的释放控制方法和技术 ,并探讨了微量元素今后研究的若干方向。     

煤在流化床燃烧过程中硫的释放

评述了煤的化学组成和操作工艺条件对煤在流化床燃烧过程中硫释放的影响.研究表明.有机硫与黄铁矿硫的燃烧行为存在着重大差异.煤灰中含有多种固硫活性组分.煤灰固硫的数学模型有待于发展.     

煤在流化床燃烧过程中硫的释放

评述了煤的化学组成和操作工艺条件对煤在流化床燃烧过程中硫释放的影响。研究表明，有机硫与黄铁矿硫的燃烧行为存在着重大差异。煤灰中含有多种固硫活性组分，煤灰固硫的数学模型有待于发展。