煤燃烧过程中的热应力破碎的研究

从理论上分析了煤燃烧过程中热应力破碎的特性．结果表明煤颗粒的抗压强度越小、煤的热传导系数越小、颗粒越大、炉膛内的温度越高、烟气对颗粒的传热性能越好,煤颗粒越容易或越早破碎．对于小颗粒的情况,尽管颗粒内部的温度梯度很小,但是由于温度的瞬时巨大的变化,在极短的时间内颗粒内部还是产生很大的应力,使得颗粒可能发生破碎。     

颗粒油页岩在流化床燃烧过程中的传热Biot数

传热Ｂｉｏｔ数的大小是判别颗粒内部温度均匀性的依据，计算了颗粒油页岩在流化床燃烧条件下脱挥发分过程和半焦燃烧过程的Ｂｉｏｔ数。结果表明，脱挥发分过程中颗粒油页岩内部存在着较大的温度梯度，半焦燃烧过程的Ｂｉｏｔ数小于０．１，可将颗粒视为等温．讨论了相关的动力学处理方法。     

颗粒油页岩在流化床燃烧过程中的传热Biot数

传热Ｂｉｏｔ数的大小是判别颗粒内部温度均匀性的依据。计算了颗粒油页岩在流化床燃烧条件下脱挥发分过程和半焦燃烧过程的Ｂｉｏｔ数。结果表明，脱挥发分过程中颗粒油页岩内部存在着较大的温度梯度。半焦燃烧过程的Ｂｉｏｔ数小于０．１，可将颗粒视为等温，讨论了相关的动力学处理方法。     

天然气再燃降低NOx排放的实验研究

在煤粉燃烧的20 kW一维热态实验炉上进行了天然气再燃的实验,通过改变主燃料的种类、再燃区过量空气系数、再燃燃料的组成和再燃区温度等实验工况,以分析再燃时各种因素对煤燃烧过程中NOx生成量的影响规律.研究表明:煤粉中的挥发分含量越高,脱氮效率也越高;再燃区天然气的输入比例越高,主燃区燃烧所生成的NOx在再燃区被还原效果也越显著;再燃区温度不宜过高,否则热力型NOx生成量增多,从而降低了脱氮效率;石油气也可以作为再燃燃料,并且在合理工况下,其再燃效果与天然气作为再燃燃料时的再燃效果差不多,但总体上,天然气略优于石油气.     

利用X射线光电子能谱确定煤及其残焦中硫的形态

利用X射线光电子能谱(XPS)技术分析了宜宾煤及其释放出挥发分后残焦中硫的形态,研究了煤中的硫在挥发分释放过程中的迁移规律.结果表明:XPS能够鉴别出宜宾煤中的硫;宜宾煤的S2p图谱有2个需要解叠的峰,分别位于163～164eV和169～171eV之间,这主要是由煤中的硫化铁和硫酸盐引起的;宜宾煤中含有硫砜,但不含亚砜.残焦的分析结果表明,在900℃加热条件下,宜宾煤在释放挥发分的同时,其中的部分燃料硫能够转化为硫酸盐和亚硫酸盐并被固定在残焦之中.在煤的挥发分释放过程中,也有部分燃料硫与挥发分一起释放出来,其份额与加热温度有关,随温度的升高而增加.     

贵州毕节地区煤矸石热解特性研究

通过热重分析的方法对贵州毕节地区煤矸石的热解特性进行研究,计算了煤矸石热解反应动力学参数。结果表明:大方煤矸石的初始热解温度最低,织金煤矸石挥发分释放速度峰出现最早,黔西煤矸石到达峰温时挥发分释放速度最大。毕节地区煤矸石在快速热解第一阶段,反应活化能较高,且挥发分越高,活化能越大;随着温度的升高,活化能开始下降;对于存在二次反应的煤矸石,热解反应第三阶段的活化能较第二阶段有所上升,且挥发分含量越高,活化能越低。     

X射线光电子能谱确定铜川煤及其焦中氮的形态

利用X射线光电子以谱（XPS）,实验研究了铜川煤及其煤焦中氮的形态,探讨了煤受热放出挥发分过程中氮的迁移规律,实验研究结果表明：铜川煤中的氮有4种形态,即吡啶（N-6）、吡咯（N-5）、质子吡啶（N-Q）和氮氧化物（N-X）;在煤的低温热解过程中,N-Q可以转化为N-5,而N-5在热解温度不高时,较难释放出来,其释放量取决于热解温度,随着热解温度的升高,N-X在煤焦中的含量下降,在煤的高温热解过程中,N-X将全部进入挥发分中。     

AP粒度对AP/HTPB药柱动态力学性能的影响

采用中粒径分别为6～8μm、130μm和300μm的AP颗粒制备了三种AP/HTPB样品,对样品进行了猎枪动态力学性能加载试验,试验表明,随着AP粒度的增大,AP/HTPB药柱破碎程度增大;回收了加载后试验样品进行了微观扫描电镜(SEM)试验,试验发现药柱内部AP颗粒发生破碎,存在由于粘结剂和AP脱粘造成的空洞结构,且随着AP粒度的增大,情况越严重。为对试验结果进行分析,测试了不同粒度AP与HTPB的表面张力,并计算了不同粒度AP与HTPB的粘附功。研究认为,不同粒度AP与HTPB的粘附功不同,随着AP粒度的增大,其与HTPB的粘附功降低,在受加载过程中,AP与HTPB越容易发生脱粘,药柱发生破碎的可能性就越大。     

铁水预处理脱钛热力学计算与实验分析

铁水预处理脱钛已被应用到实际生产中,铁水中的硅、锰、碳、磷在脱钛的同时都存在被氧化的可能.热力学计算和热模拟实验表明,铁水温度越低越有利于脱钛反应的进行.脱钛时,铁水中硅含量随钛含量的变化呈正比例下降,锰、磷含量变化与钛含量变化关系不大.铁水中碳的氧化主要受铁水温度影响,温度越高碳越容易氧化.要做到深脱钛,需要控制得到更低的铁水硅含量、更低的铁水温度以及抑制碳的氧化.     

罐式煅烧炉内石油焦热解挥发分迁移路径影响机制

采用计算流体力学(CFD)技术构建罐式炉煅烧石油焦过程仿真模型,研究不同因素对罐内压力及挥发分走向的影响规律。研究结果表明：1)颗粒粒度是控制罐内压力和挥发分走向的最重要且最有效的因素。当等效粒径d_p为1 mm时,在L2～L8火道对应的料罐区域,罐内处于正压状态,挥发分热解气体存在向下迁移趋势,易造成“下火放炮”炉况异常。2)适当提高火道温度、降低单位排料量和挥发分含量也是抑制“下火放炮”炉况异常的有效措施。火道温度越高,料罐中心的压力越低,料罐出口的热解气体泄漏量也随之降低。单位排料量和挥发分含量越大,料罐中心的压力也越大,料罐出口的热解气体泄漏量也相应增加。研究成果可为揭示“下火放炮”的本质,确保罐式炉稳定运行及节能降耗提供理论基础。     

大颗粒煤在移动床中的热解模型

应用煤热解的分布活化能机理,考虑热解热效应以及热解产物在煤粒内部的传热传质,提出了大颗粒煤在移动床中的热解模型,该模型可以预测煤热解过程析出挥发分分额,温度等参数在煤粒内的分布及其胡时间变化的规律,对大颗粒煤在移动床中对流和辐射传热条件下的热解进行了数值模拟,计算结果表明,大颗粒煤的热解必须考虑煤的热解热效应,而热解产物的传冷却放应则可以忽略,同时,讨论了煤粒表层和中心的热解状况以及颗粒直径,床层温度等参数对热解过程的影响。     

龙口油页岩半焦燃烧破碎特性研究

为了对流化燃烧中颗粒粒径分布进行研究,把固定床加热或燃烧处理后的半焦在小型流化床实验台上进行常温流化实验,对破碎特性进行研究,并且与常温流化处理和850℃流化燃烧实验进行对比,研究引发一次破碎和二次破碎的热应力、挥发分析出的膨胀压力和碰撞之间的关系,以及粒径和外形对这些力的影响。结果显示热应力和挥发分析出产生的膨胀压力导致一次破碎并改变颗粒内部结构,随着粒径增大一次破碎加剧,这种趋势受外形变化影响。燃烧增加热应力和膨胀压力加剧一次破碎。碰撞本身能造成的破碎很少,二次破碎主要由于热应力和膨胀压力降低了颗粒强度,流化时更易破碎。     

粉煤热解过程的温度相关模型

探讨了煤种、粒径、加热终温等几个主要因素对沉降炉中煤粉快速热解过程和差热天平中的慢速热解过程的影响，分析比较了慢速热解及快速热解中挥发分组分及其总体的析出过程。     

TiC颗粒对CaO-SiO_2-MgO-Al_2O_3-TiO_2炉渣电导率的影响

采用交流阻抗谱法测定了含有不同的TiC颗粒含量和粒度的CaO SiO2 MgO Al2O3 TiO2拟五元炉渣在1633K时的表观电导率·根据炉渣的交流阻抗谱,提出了合理的等效电路;根据表观电导率随温度变化的关系,估算了1633～1693K温度范围内TiC含量和粒度不同的炉渣的表观活化能·结果表明:炉渣体系的表观活化能随TiC颗粒的含量增高及粒度减小而增大,而对TiC质量分数为0 5%的炉渣其表观活化能随TiC颗粒粒度减小而稍有减小;在1633K时,炉渣体系的表观电导率随TiC颗粒的含量增高及粒度减小而减小,而对TiC质量分数为0 5%的炉渣其表观电导率随TiC颗粒粒度减小而稍有增大;在163...     

煤尘云最低引燃温度实验研究

 利用HY16429 粉尘云引燃温度实验装置,测定不同煤种不同粒径煤尘云的最低引燃温度,研究挥发分和煤尘粒径2 种因素对煤尘云最低引燃温度的综合影响。结果表明,同一煤种煤尘云最低引燃温度随粒径的减小而降低;当煤尘粒径≥250 μm 时煤尘云出现火星的温度受挥发分含量的影响较小,且不同煤种出现火星的最低温度相近;煤尘粒径较小时煤尘云最低引燃温度随挥发分含量的增大而降低。     

Moisture effect on the combustion of a single copper concentrate particle in a flash smelting furnace

A mathematical model has been presented to study the combustion of a single copper concentrate particle with high moisture content. By using the presented model, the effect of particle moisture content on particle temperature, sulfur oxidation, and combustion heat generation has been evaluated. The mineralogical composition of the commonly used concentrate at Khatoonabad flash smelting furnace has been used in this study. It was found that the particle moisture content is removed in the sub-second time range and thus the moisture has marginal impact on the variation of particle temperature and on the reaction rate when the gas temperature is assumed to be constant in the reaction shaft. When a concentrate with high moisture content is charged, the particle size enlargement due to the agglomeration of concentrate particles causes an abrupt fall in the particle reaction rate.     

生物质闪速热解挥发与温度的关系

分别在750K,800K,850K,900K温度下,对几种典型生物质材料在层流炉上进行了闪速热解挥发实验,利用灰分示踪法测定了挥发百分比,根据实验结果,分析了温度与生物质挥发百分比的关系,结果表明,挥发百分比与温度存在着一定的函数关系,为进一步研究生物质闪速热解液化提供了一定的理论基础。     

O2/CO2气氛煤粉粒径对PM2.5形成的影响

采用管式炉研究了煤粉粒径对可吸入颗粒物排放特性的影响.试验煤种为徐州烟煤,煤粉粒径分别为135～220 μm,91～135 μm,61～91 μm和0～61 μm;燃烧试验在1 123 K,O2/CO2气氛下进行.试验用荷电低压撞击器(ELPI)采集燃烧后的可吸入颗粒物.结果显示:煤粉粒径是燃烧过程中影响PM2.5 (2.5 μm以下颗粒物)生成的重要因素,粒径越小,生成的PM2.5越多;4种粒径煤粉燃烧后生成的PM2.5粒径分布都是相似的双峰分布,峰值点分别出现在0.2和2.5 μm左右.随着煤粉粒径的减小,S,Na和K几种元素的浓度值增加很大,Ca和Si的浓度值减少很多,而Fe的浓度值变化不大.粒径小于0.317 μm的颗粒可能通过气化-凝结机理形成,超微米颗粒则可能是通过亚微米颗粒凝聚、聚结和矿物质熔融、破碎、聚结形成.