煤燃烧氟析出特性与影响因素试验(Ⅰ)

建立了模拟固定床的管式炉煤燃烧气态氟化物析出试验装置和方法,通过燃烧试验获得了燃烧温度、停留时间、燃烧气氛等燃烧条件对气态氟化物析出的影响关系。结果表明：煤中氟析出率随燃烧温度的升高而逐渐增加,在不同温度区间,温度对排放率的影响具有阶段性,停留时间对燃煤氟化物的生成有重要影响;氧化性气氛对氟化物生成影响不大,随炉内气氛由弱还原性气氛向强还原性气氛的转化,氟析出率明显降低,对氟化物生成有一定影响。     

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。     

燃煤过程中硫析出特性的影响因素

为了更为具体深入的研究燃煤过程中硫的析出规律,使燃煤过程中硫的排放得到有效的控制.通过利用管式炉燃烧实验,分别考察了包括煤种、停留时间、粒度、温度等不同因素对燃煤硫析出的影响.实验结果表明,温度对硫的析出影响最为显著,停留时间次之,粒度和煤种对硫的析出影响较小.燃煤过程中硫析出影响因素的研究为硫的污染排放治理提供依据     

煤与天然气共热解过程中硫的析出规律研究

选用龙口褐煤、神府烟煤及晋城无烟煤分别在管式炉中进行程序升温,比较在氮气和天然气气氛下硫的析出规律.结果表明,在天然气气氛下硫的析出浓度明显增加,说明天然气对硫的析出有促进作用.硫的析出浓度在氮气气氛下550℃时达到最大值,而在天然气气氛下硫的析出浓度在700℃之前一直保持较大值.天然气促进硫析出的原因是碳氢组分与煤中的活性自由基作用,释放出活性甲基和氢,使其与硫反应的氢量增多,从而促进了硫的析出.     

煤中硫在燃烧过程中析出规律的热分析模拟研究

采用了TG—DTG—DTA联用的热分析技术,通过试验和分析了不同的热分析条件下,煤中黄铁矿在氧化过程中硫分析出的规律和燃烧特性;着重探讨了不同的黄铁矿重量、不同的升温速率和不同的掺比物对热分析逸出特性的影响。实验表明,不同的热分析条件对热分析的结果有一定的影响和规律。     

煤中氟高温燃烧水解法测定影响因素实验研究

高温水解－氟离子选择电极法是煤中氟测定的首选方法，根据电化学理论和实验研究首次全面、系统地研究影响该方法测定过程和结果的各种影响因素和影响关系，获得了最优的测定条件和较高的测量精度，研究结果不仅对于煤炭的合理配置利用、正确进行氟化物环境影响评价及燃煤氟化物污染防治研究等方面具有重要的现实意义，而且对于探索煤中氟测定新方法也具学术参考价值。     

煤燃烧氟析出特性与影响因素试验研究(Ⅱ)

为了有效治理燃煤造成的大气氟污染,必须了解煤燃烧过程中氟的析出特性和影响因素。通过固定床管式炉煤粉燃烧试验,研究了煤种特性因素对燃煤氟析出影响规律与氟析出特性,其中包括煤种、氟含量、粒度、烟气中水蒸气含量及煤中矿物成分等对燃煤氟析出的影响。结果表明：不同煤种的氟析出率均随燃烧温度的升高而增加,表现出较强的相似性与一定的差异性。这种相似性表明燃煤氟析出过程可用统一的动力学模型来描述：差异性表明燃煤氟析出过程受煤中氟化物赋存形态与物理化学转化过程的影响。在炉内停留初期煤的粒度对氟的分解与析出影响较大,而在炉内停留的后期煤的粒度对氟的分解与析出影响则较小：燃煤水分及烟气中水蒸气的存在可明显促进煤中氟的析出;煤中二氧化硅会促进煤中氟的析出。     

煤升温过程中氡析出率与温度之间关系的试验研究

分析了氟析出率的影响因素,通过进行模拟煤炭自燃过程的试验,测量不同温度下氟的析出量,根据测得的数据分析了煤氧化过程中温度与氟析出率之间的正相关关系.为自燃煤矿控制氧析出提供了重要依据.     

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。     

强化煤粉燃烧的混合添加剂的正交实验分析

在实验室条件下选取CaCO3,MnO2和CeO2作为添加物质加入所配制的煤粉中进行燃烧试验。试验过程中,按正交表L16（45）安排正交实验。总体上,混有添加剂煤粉的燃烧率相对于未添加任何物质的基准试样煤粉提高了20%左右,并对试验结果进行了极差和方差分析。结果表明,试验的最佳配比方案是A3B4C4,即质量比mCaCO3∶mMnO2∶mCeO2=1.5∶2.5∶2.5;CaCO3水平的变动对试验结果有显著影响,而其他两种物质水平的变动对试验结果没有明显影响,并估算了在最佳条件下的燃烧率为53.15%。     

巷道火灾火焰长度影响因素正交实验

为了得出火焰长度与火源热释放率、火源直径、可燃物扩散率之间的关系,在单因素实验的基础上,采用正交实验的方法研究了火焰长度主要影响因素与影响规律.结果表明:火灾过程中,火焰长度受火源热释放率、火源直径、风速以及局部阻力系数影响,并且火源热释放率的影响最大,火源直径的影响次之,风速和局部阻力系数的影响很小.该成果对巷道火灾的预防和控制具有指导意义.     

基于模型化合物的含硫油品储罐自燃事故的多因素影响

基于模型化合物,通过正交试验研究了物质、硫化程度、温度和风速4个因素的不同水平及其交互作用对含硫油品储罐自燃事故的影响.结果表明:物质因素对此类事故的影响最为显著,其次是风速,而物质和温度的交互作用影响最小.通过物质因素水平趋势分析可知,就物质因素而言Fe2O3的影响最大,而Fe(OH)3的影响最小.     

实验条件对煤燃烧特性影响的分析

采用TGA-FTIR联用的实验方法,对不同煤样进行了热重分析,同时对其析出产物进行红外光谱在线检测;通过对不同升温速度和试样用量对煤燃烧过程的研究表明：升温速度对热重法的影响最大,其挥发分析出时间也不相同;煤的总失重率随升温速度增大而增大,淮南煤HN升温速度从8℃／min增大到50℃/min。时,其最大失重率由7．57％／min增大到24．55％／min;升温速度过低,当低于8℃/min时,造成TGA-FTIR联用时低含量成分信息丢失影响分析结果．这对掌握煤的燃烧与热解特性,为煤的有效利用提供依据．     

煤炭燃烧固硫剂

对热力煤粉锅炉的燃煤含硫情况进行了分析.根据燃煤的硫形态,开发出主要化学成分为CaCO3和MgCO3的固硫剂.为了解释固硫机理和进一步提高固硫率,使用热失重分析仪和逸出气体红外光谱在线分析仪,研究了温度和钙硫质量比以及添加剂对固硫效果的影响.研究结果表明:燃煤的硫形态主要是硫铁矿硫;固硫剂的合适钙硫质量比范围为2:1～3:1,当Al2O3作为添加剂时,硫的去除率可达70%～80%;固硫后的生成物为CaSO4和MgSO4;Al2O3作为添加剂具有较好的助固硫效果的原因是它与固硫剂反应生成了高温下更稳定的新物相3CaO·3Al2O3CaSO4;Cr2O3宜造成固体污染,不适合作为添加剂.     

大型煤自然发火实验台自动控制系统的设计

煤自燃的发生和发展是一个十分复杂的物理化学过程,大型煤自然发火实验台的建造解决了煤自然发火的实验模拟问题。实验台智能化的自动控制系统可实现煤体温度、气体浓度、环境温度和设备状态的自动检测和监测,数据的采集量和精度大幅度提高,为实现煤自燃过程的数值模拟和预测奠定了良好的基础,为现场实际条件下煤自然发火的预测预报提供了更加可靠的依据。     

沥青混合料抗车辙性能影响因素分析

为更有针对性地预防沥青路面车辙的产生,选取了混合料类型、温度、荷载、行车速度四个因素,分析其对混合料抗车辙性的影响规律.通过设计正交试验方案,选择动稳定度作为考核指标.分析得出,各因素对沥青混合料抗车辙性的影响程度由大到小排序,依次为:混合料类型、温度、行车速度、荷载.并提出了相关预防车辙建议.