生物质与煤共气化灰熔融和结渣特性

为解决生物质气化引起的焦油、团聚和结渣问题,以木屑和水稻秸秆为原料,添加贫煤并以生物质与煤质量比为4物料比共气化.将木屑灰、水稻秸秆灰及对应的混合灰作为研究对象,采用X射线荧光光谱(XRF)、X射线衍射(XRD)和三元相图等方法研究还原气氛下生物质灰和混合灰熔融特性的变化,利用扫描电镜(SEM)研究结渣特性.研究结果表...     

生物质成型燃料热风炉结渣特性及成因试验研究

采用生物质成型燃料热风炉,分别进行了炉膛温度、燃料层厚度、燃料粒径和过量空气系数等对结渣率影响的试验,根据试验与观察,得出了生物质成型燃料热风炉的结渣特性,并分析总结了生物质成型燃料热风炉的结渣成因、过程及结渣影响因素.     

基于电镜的生物质成型燃料锅炉结渣机理研究

目前市场上已出现生物质成型燃料燃烧设备,由于结渣等因素影响,限制了这种生物质成型燃料燃烧设备的推广与应用.结渣不仅会对燃烧设备的热性能造成影响,而且危及燃烧设备的安全性.在生物质成型燃料炉渣电镜实验的基础上,揭示生物质成型燃料锅炉结渣的过程并得出预防和防止结渣措施.     

生物质与煤共燃发电CDM项目案例分析

以广东省生物质与煤共燃发电技术应用为清洁发展机制（CDM）项目案例，基于三个基准线，应用增量成本分析方法，计算了不同燃料比例时，生物质与煤共燃发电的单位碳减排成本，并对其进行了敏感性分析．结果表明，CDM项目的单位碳减排成本在76～111美元／吨之间，且在共燃中年处理生物质9．1～36．4万吨时，实现CO2年减排量34092～146698吨．     

层燃工业锅炉煤改生物质节能改造技术研究

本文介绍了生物质燃料,总结了层燃工业锅炉燃煤改生物质工作内容,锅炉改造以提高锅炉热效率、节能减排为目的,说明了此项工作在节能与环保上的重大意义。     

煤和蓝藻的共热解特性研究

采用热重分析法,对神府煤和蓝藻单独热解及共热解(蓝藻掺混比,即蓝藻与干基混合物的质量比为5%,10%,20%,40%和80%)特性进行了研究。研究表明:蓝藻挥发分析出的极值温度比煤低,而且热解速率比煤快。蓝藻组成复杂、挥发分含量高且含有的不稳定键多,所以在较低温度下就会被破坏,从而以较高的速率挥发出去。当蓝藻与神府煤共热解时,低温下蓝藻的挥发分析出后,暴露出来的灰分覆盖在煤的表面,灰分中具有催化作用的碱和碱土金属会加快煤的热解反应,使煤的挥发分提前析出。当蓝藻的掺混比为40%和80%时,协同作用较明显,热解焦的产率比理论值低。     

生物质与煤共气化制取氢气的试验

采用单一流化床二步气化方法,在流化床中用纯水蒸汽做气化剂进行生物质与煤共气化制取氢气的工艺试验.研究了反应温度、生物质与煤的质量比值、水蒸气和生物质的质量比值m(S)/m(B)等参数对产氢量的影响,同时考察不同工作条件下的焦油质量浓度.通过对气体成分和产率的试验分析计算出氢气的实际产量和最大产量.试验结果表明,反应温度和水蒸气量是提高氢气实际产量以及潜在产量的重要参数.当反应温度区间在950～1 000 ℃,m(S)/m(B)为0.9,生物质与煤的质量比值为4/1时,每千克无灰干基生物质和煤的实际产氢量为68.25 g,潜在产氢量最大值可达138.01 g.     

粉煤锅炉刚玉质炉衬结渣特性实验研究

采用了光学显微镜,X射线衍射等方法对煤粉气流燃烧过程在刚玉质炉衬上的渣样进行了测试,并就渣样的形貌及结晶特性、渣样成分与刚玉之间的高温烧结特性进行了分析研究.研究结果表明:煤粉气流焦炭颗粒着火燃烧时释放出的CO使焦炭颗粒处于还原性气氛中,降低了灰渣熔融温度,增强了熔融煤灰与炉衬之间的粘结作用;煤灰中的Fe2O3、CaO、TiO2等晶核剂在煤粉燃烧过程中对刚玉质炉衬上的灰渣结晶程度的影响明显,Al2O3对刚玉质炉衬上熔融煤灰冷却过程的成核结晶的作用不明显;灰渣的结晶度较好地反映了灰渣与刚玉质炉衬粘结作用,在焦炭颗粒着火燃烧的区域,煤样Ⅰ和煤样Ⅱ灰渣的结晶度达到最小,分别为49%、32%左右.图4,表3,参15.     

生物质与煤的混合燃烧实验研究

为了解生物质和煤的混燃特性,利用热天平对生物质、煤及其混合试样进行了热重实验研究,考察各试样的着火温度、燃烧速率最大时温度、燃尽温度和最大燃烧速率等燃烧特征参数,并对实验数据进行了分析处理,求出了反应的动力学参数活化能E和频率因子A.结果表明,同烟煤比较,生物质有较低的燃烧特征温度和较快的燃烧速率;在烟煤中加入生物质共燃后,着火燃烧提前,同时可以获得更好的燃尽特性.     

煤与生物质掺混燃烧特性

为实现能源高效清洁利用,利用热重分析法分别研究不同煤(兰炭、大同无烟煤)和生物质(稻壳、烟梗和玉米芯)以及二者混燃性能,分析生物质掺混种类、水洗预处理、掺混比例和升温速率对煤与生物质掺烧的着火温度、燃尽温度和综合燃烧特性以及动力学特性的影响。结果表明:相比于煤单独燃烧,生物质与煤掺烧的着火温度和燃尽温度降低,煤的燃烧性能有所改善;预处理使燃烧曲线向高温区偏移,碱金属元素对燃料热解燃烧存在催化作用;随着稻壳掺混比例的提高,煤与生物质掺烧特性得到进一步提升,混合燃料反应活化能降低;提高升温速率,兰炭与稻壳燃烧曲线向高温区移动,综合燃烧特性指数增大,混合燃料反应活化能进一步减小;30%稻壳和70%兰炭混合燃料在升温速率20℃/min下燃烧产生协同效应。实验结果为煤和生物质在火力发电行业的应用提供参考和理论依据。     

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     

Combustion characteristics and kinetic analysis of co-combustion between bag dust and pulverized coal

The combustion characteristics of blast furnace bag dust (BD) and three kinds of coal-Shenhua (SH) bituminous coal, Pingluo (PL) anthracite, and Yangquan (YQ) anthracite-were obtained via non-isothermal thermogravimetry. The combustion characteristics with different mixing ratios were also investigated. The physical and chemical properties of the four samples were investigated in depth using particle size analysis, Scanning electron microscopy, X-ray diffraction, X-ray fluorescence analysis, and Raman spectroscopy. The results show that the conversion rate of the three kinds of pulverized coals is far greater than that of the BD. The comprehensive combustion characteristics of the three types of pulverized coals rank in the order SH > PL > YQ. With the addition of BD, the characteristic parameters of the combustion reaction of the blend showed an increasing trend. The Coats-Redfern model used in this study fit well with the experimental results. As the BD addition increased from 5wt% to 10wt%, the activation energy of combustion reactions decreased from 68.50 to 66.74 kJ/mol for SH, 118.34 to 110.75 kJ/mol for PL, and 146.80 to 122.80 kJ/mol for YQ. These results also provide theoretical support for the practical application of blast furnace dust for blast furnace injection.     

油页岩干馏残渣与含油污泥混烧特性

采用热重红外联用技术对油页岩干馏过程中产生的两种固体废弃物油页岩干馏残渣和含油污泥进行混烧实验,通过分析燃烧特性曲线、燃烧特性参数、混烧协同作用、样品中各组分的燃烧特性、混烧动力学参数及气体产物的析出特性,对两种固体废弃物的混烧特性进行了研究。结果表明,油页岩干馏残渣和含油污泥的混烧过程可分为三个阶段。含油污泥的掺入改善了干馏残渣的燃烧状况。干馏残渣与含油污泥的混烧协同作用主要发生在第一阶段和第二阶段。干馏残渣和含油污泥在不同燃烧条件下会出现相互促进或相互抑制的现象。高斯分峰拟合结果表明,混烧过程可分为五个燃烧子反应。基于高斯分峰拟合的Coats-Redfern法计算结果表明,各样品以及各样品中各组分的活化能均不同。含油污泥比例的变化对5个燃烧子反应的影响不同。Friedman法计算结果表明,三个混烧阶段的活化能分别处于50～150、150～200、250～350 k J/mol内。含油污泥促进了干馏残渣的前期和中期的燃烧,但没有改善其后期的燃烧。红外技术分析结果表明,各样品的气体析出规律一致。CO与CO_2排放量的相对值与含油污泥比例不成正比,表明高含油污泥比例不利于充分燃烧。     

城市污泥与煤混烧过程中Nox和N2O的排放特性

在热输入为0.2 MW的循环流化床试验台上进行了城市污泥与煤的混烧试验,着重研究了污泥/煤掺混质量比、空气过剩系数、二次风率等因素对NOx及N2O排放的影响.研究表明,随着污泥掺烧比例的增大,流化床密相区和稀相区的温度明显下降,烟气中NO和NO2的质量浓度均呈下降趋势,而N2O的质量浓度则明显上升;随着空气过剩系数的增加,NOx和N2O的排放质量浓度均呈增加趋势;在空气过剩系数保持不变的条件下,随着二次风率的增加,密相区的还原性气氛增强,NOx和N2O的排放质量浓度呈下降趋势.     

生物质焦与煤混合燃烧特性及动力学分析

利用热重分析天平,采用非等温燃烧的方法对生物质热解产物——生物质焦与两种无烟煤混合试样的燃烧特性及其反应动力学参数进行了实验研究,考察了不同配比的混合试样的着火温度、燃烧速率最大时温度、燃尽温度和最大燃烧速率等燃烧特征参数,求出了反应的动力学参数活化能Ea和指前因子A.结果表明:活化能和指前因子均随混煤中生物质焦比例的增加而降低,存在动力学补偿效应;煤中掺入生物质焦后,试样燃烧的第一阶段和第二阶段的活化能分别呈现出"U形"曲线和"阶梯形"曲线的规律,且对混合燃料热解过程的作用要优于对固定碳燃烧过程的作用;活化能的计算表明生物质焦的存在有助于改善煤的着火性能,对煤的燃烧有催化促进作用.     

污泥与煤混烧的孔隙结构特性

用N2气体吸附/脱附法对污泥与煤的孔隙结构特性进行了研究.研究结果表明,随着燃烧的进行,燃料颗粒的比表面积呈现出先增加后减小的趋势,在污泥比例为30%时比表面积变化最快;不同混合比例试样的吸附等温线均为Ⅱ型等温线或包含Ⅱ型等温线,各试样均具有小至分子级、大至无上限孔（相对而言）的较连续的完整孔系统;污泥的孔径较大,微孔...     

煤中掺混生物质混烧的热重分析及动力学特性

松木屑作为一种废弃的生物质资源,如能将其回收与煤粉掺混后作为锅炉燃料燃烧将具有重大的意义。利用热重分析仪研究了印尼煤与松木屑不同掺混比例(0%、15%、30%、45%、100%)对煤粉燃烧特性的影响,并计算出各掺混不同比例生物质下的动力学参数。结果表明:煤粉中掺混不同比例的松木屑燃烧后其着火温度提高,燃尽温度降低,综合燃烧特性指数降低;在掺混比例为15%时对煤的燃烧特性曲线影响不大,所以掺混15%的生物质是最合理的。随着生物质掺混比例的增加其活化能减少,频率因子降低,在掺混比例为15%时活化能最小,再增加比例后其活化能变化不大。不同掺混比例下反应活化能和频率因子之间存在动力学补偿效应。     

用模糊神经网络方法预测煤灰的结渣特性

研究煤灰的结渣特性是预测和诊断电站锅炉炉内结渣故障的第一步。综合应用模糊数学和神经网络的知识构造了一个模糊神经网络模型,用以判别煤灰的结渣特性。该方法是对已有的单一指标判别法和用模糊数学方法进行多个指标判别的改进。计算结果表明,该方法具有诊断速度快、结果准确的特点,为进一步研究煤灰结渣综合判别指标提供了一个新的途径。     

造纸废弃物与煤循环流化床混烧特性研究

将生产瓦楞纸板的造纸工艺废弃物包括造纸污泥和制程废渣与煤相混在循环流化床中焚烧,具有燃烧稳定、燃尽率高和污染物排放低等优点,是一种理想的处理方式.在一座密相区截面积为0.23 m×0.23 m、高度为7 m的循环流化床燃烧试验装置上首次进行了高水分、低热值造纸污泥/废渣与煤混烧的系统性试验研究.结果表明:随二次风率增加,密相区温度略有下降,稀相区温度有所降低,燃烧效率提高;随空气过剩系数增大,密相区温度升高,稀相区温度起先上升然后下降,存在一个最佳值,其所对应的燃烧效率最高;随废弃物掺混质量比增大,炉膛温度普遍下降,燃烧效率相应降低.研究结果为一台蒸发量为45 t/h的造纸废弃物与煤混烧焚烧锅炉的优化设计和成功投运提供了可靠依据.