次烟煤与半焦富氧混燃特性热重分析（英文）

低阶煤与煤制半焦混燃对解决中国半焦过剩的问题具有重要意义。通过热重分析研究了准东次烟煤与烟煤半焦的富氧混燃特性。与空气气氛相比,富氧燃烧将着火温度和燃尽温度分别提高了10和40℃。氧气浓度提高到30%可以大幅补偿富氧条件下燃烧参数的轻微降低并获得更好的共燃性能。利用Flynn-Wall-Ozawa (FWO)、Kissinger-Akahira-Sunose (KAS)和Starink法计算活化能,活化能随质量转化率的变化可分为两个不同阶段,次烟煤、混合燃料和半焦的平均活化能分别为49.31、50.82和59.00 kg/mol。计算了焓变、吉布斯自由能变和熵变等热力学参数,相互作用指数表明在共燃过程中两种燃料发生了明显的相互作用,动力学和热力学计算结果表明30%的半焦参比促进了共燃。同时,X射线荧光光谱（XRF）和灰熔融分析表明与半焦掺烧能降低次烟煤灰的结渣倾向。     

煤粉的增压富氧燃烧特性及煤灰矿物演变

为了更好地了解煤粉在增压富氧条件下的燃烧过程,利用加压热天平(PTGA)结合X射线衍射仪(XRD),研究了增压富氧燃烧条件下压力对煤粉燃烧特性及煤中矿物演变的影响。研究表明,随着压力的升高,煤粉常压时的非均相着火逐渐转变为均相着火,当压力升高到3 MPa开始向非均相着火过渡,并在5 MPa时完全转变成非均相着火。由于煤粉着火机理的转变,综合燃烧特性指数S随着压力的增加先升高后降低。不同的着火机理下,煤粉的燃烧温度也会有所差别。常压时非均相着火较高的燃烧温度使得反应生成了莫来石等矿物,而1 MPa时均相着火较低的燃烧温度则使得煤灰中出现了伊利石等矿物。压力继续升高,均相着火开始向非均相着火过渡,燃烧温度逐步升高,伊利石逐渐转变为莫来石。     

城市生活垃圾与煤矸石混烧特性及其HCl排放特性研究

利用热重分析仪对城市生活垃圾与煤矸石单独及混合燃烧特性进行了研究,并采用高温管式炉燃烧装置考察了PVC、NaCl及MSW与煤矸石混烧过程中HCl的排放规律。结果表明,在煤矸石中掺烧部分MSW可有效改善煤矸石的燃烧特性,尤其是脱挥发分和着火特性。综合考虑燃烧特性变化,建议MSW掺混比例为20%。PVC与NaCl掺混比较低时,煤矸石可抑制PVC燃烧过程中HCl的析出,会显著促进NaCl中HCl的析出;当掺混比增大时,上述作用逐渐减弱。MSW与煤矸石混烧时,会促进HCl的析出,增大烟气中HCl的浓度。当掺混比为10%时,HCl排放浓度达到56.22 mg/m~3,已超过中国国家标准,必须采取相应脱氯措施。     

硫酸铵添加剂对生物质富氧混烧过程中氯与氮协同转化特性的影响

在50 kW循环流化床燃烧实验台进行了O_2/CO_2气氛下硫酸铵添加剂对生物质和半焦混烧过程中K/S/Cl迁移和N_2O/NO排放影响实验研究。结果表明,硫酸铵添加剂从提升管喷入后能够明显降低积灰中Cl含量,同时显著降低烟气中NO浓度。此外,硫酸铵添加剂还能够增强碱金属K向底渣和循环灰迁移转化,从而降低积灰中碱金属K含量。实验表明,硫酸铵添加剂的最佳喷入位置在提升管中上部。     

贫煤O_2/CO_2气氛下燃烧时内在矿物质对SO_2和NO_x排放特性的影响

利用管式炉反应器在550-1 000℃对长治贫煤和脱矿物质煤分别在空气和O_2/CO_2气氛进行了燃烧实验。利用XRF、XRD等分析手段,对煤样的基本性能进行了分析表征,并采用热分析仪(TG-DTG)以及傅里叶红外气体分析仪(AntarisIGS)对贫煤燃烧过程中的燃烧特性和SO_2和NO_x释放规律进行了研究。结果表明,与原煤相比,脱矿物质煤的着火温度和燃烬温度有所降低;O_2/CO_2气氛下,原煤和脱矿物质煤的着火温度和燃烬温度都升高,说明当O_2浓度为20%时,空气气氛比O_2/CO_2气氛更易于着火和燃烬。此外,与长治原煤相比,脱矿物质煤在相同条件下燃烧时SO_2的释放量明显提高,而NO_x的释放量却有所降低。O_2/CO_2气氛下原煤燃烧时SO_2浓度比空气气氛下的要高,而脱矿物质煤燃烧时释放的SO_2浓度明显比空气气氛下的低;O_2/CO_2气氛下原煤和脱矿物质煤燃烧时释放的NOx浓度比空气气氛下燃烧时释放的NO_x浓度要低。     

流化床气化炉半焦细粉的燃烧特性及其动力学研究

利用热天平研究了三种不同变质程度煤流化床气化半焦细粉的燃烧特性,考察了灰分对燃烧行为的影响,同时采用三种不同的动力学计算方法对其燃烧动力学进行了分析。研究结果表明,挥发分的存在能显著降低低阶褐煤半焦细粉的着火点;高温下半焦细粉中矿物质的分解导致其DTG曲线出现较为明显的二次峰。细粉中的灰分对其燃尽性能和综合燃烧反应性都具有一定的抑制作用。动力学分析结果表明,燃烧活化能随转化率的增加而增加;三种常用动力学分析方法中,Vyazovkin对半焦细粉的燃烧拟合效果最好。     

稻壳生物油的燃烧及污染物排放特性研究

对稻壳生物油在空气气氛下进行了热重分析,并计算得到生物油的挥发、降解和残炭燃烧的活化能分别为63.11kJ/mol、81.01kJ/mol和161.29kJ/mol。在自砌的小型工业窑炉上开展了生物油燃烧实验,研究了生物油的点火工艺和燃烧污染物的排放规律。通过调整喷雾速度和喷嘴结构,在炉膛预热并使用明火点火源的情况下,生物油可以顺利点火。生物油燃烧容易生成CO,提高过量空气系数能有效地控制CO的生成,但同时会生成更多的NOx。在生物油中添加甲醇和乙醇助剂后,点火容易,燃烧温度提高,尾气中CO和NOx含量都一定程度的下降。     

垃圾与煤混烧PAHs排放特性研究

研究了杭州某150T/d商业运行流化床垃圾焚烧炉中多环芳烃的排放特性，研究结果表明，未添加脱除剂时垃圾与煤混烧产生的多环芳烃总量高于全煤燃烧，分别是3．3108mg/Nm^3和3235mg/Nm^3，排放因子分别为4．4554μg/kg和13．6329μg/kg，产生的PAHs富集状态固相多于气相，同时还初研究了脱除剂对垃圾焚烧产生多环芳烃的影响，Ca/S摩尔比1时多于正常运行工况下多环芳烃的排放量，而Ca/S摩尔比2时则少于正常运行工况。     

油页岩与煤的混烧特性研究

使用STA409型热综合分析仪进行了桦甸油页岩与高硫合山煤的混烧特性实验研究，得到了油页岩和高硫煤混烧的TG和DTG曲线，分析了不同Ca/S对油页岩和高硫煤混烧特性的影响规律，同时运用Freeman-Carroll法计算得到了不同Ca/S下的油页岩燃烧特性化学反应动力学参数。研究表明，在高硫煤中加入少量的油页岩，高硫煤的燃烧特性有所改善，燃烧特性趋好；油页岩的加入使得高硫煤低温段的燃烧产物初析温度降低，着火温度提前；在高硫煤中加入20%左右的油页岩作为可燃脱硫剂从燃烧角度讲是切实可行的。     

新型液晶／高聚物复合富氧膜的富氧性能及结构表征Ⅰ．液晶／高聚物复合膜的富氧性能研究

研究用烃橡胶和聚二甲基硅氧烷分散α、ω－对乙氧羰氧基苯甲酸聚乙二醇酯而得到聚合物分散液晶复合膜。用这种复合膜进行富氧分离，当ＰＥＥＣＢ－４．０５（４．０５为聚醚软段的数均聚合度ＤＰ）的含量超过某一临界值（约２３．０％ｗｔ）时，室温下ＳＢＲ／ＰＥＥＣＢ－４．０５／ＰＤＭＳ体系膜的氧气透过系数ＰＯ２值达７０－６３４ｂａｒｒｅｒ），增加约６０倍，分离系数仍较高。考察了各种影响因素对膜透气性能的影响。     

污泥与煤和煤矸石共燃特性研究

利用STA 409 PC型同步热分析仪,对煤、煤矸石和污泥不同质量比样品的燃烧过程进行了热重分析。结果表明,单一煤和煤矸石的DTG曲线都只有一个明显的失重峰,污泥的DTG曲线有两个明显的失重峰,而混合物的DTG曲线都有两个失重峰。通过分析不同样品的混燃过程,发现随着煤所占质量比的增加,最大失重峰速率所对应的温度都有所降低。煤、煤矸石、污泥及其混合物的活化能为16.93kJ/mol～109.89kJ/mol。随着污泥所占质量比的增加,混合物的着火温度有所降低,当达到70%时,污泥与煤混合物的着火点接近单一污泥的着火点。     

Effect of pyrolysis characteristics on ignition mechanism and NO emission of pulverized coal during oxy-fuel combustion

The effect of pyrolysis behavior on the ignition mechanism was investigated by thermogravimetric technique. The pyrolysis tests show that Datong bituminous coal (DT) pyrolyzes earlier and releases volatiles faster than does Guohua bituminous coal (GH). During oxy-fuel combustion, more volatiles accumulated around DT particles can be ignited easily with increasing oxygen concentration which results in the heterogeneous ignition transforming to homogeneous ignition, while for GH, less volatile is released during devolatilization and the coal particles are more likely ignited heterogeneously. After the transformation of ignition mechanism, the ignition temperature of DT decreases significantly, but the combustibility index S is not appreciably affected. The effect of pyrolysis characteristics on NO emissions was studied by a fixed-bed reactor. It is found that compared to GH, DT released NO more quickly and intensively which leads to more fuel-N converting to NO. With the rise in oxygen concentration, the NO yields of both coals reach the peak values at 40 % oxygen concentration and then decline mainly due to the enhanced homogeneous NO reductions at higher oxygen concentration. With the rise in furnace temperature, the NO yields of coal samples increase first and then decrease with a maximum at 900 °C which is possibly a result of the competing reactions of volatile-N oxidation and reduction in the process of NO formation.     

神府烟煤以及贵阳贫煤分别与木屑掺烧灰沉积特性研究

利用CCD相机和沉积探针组成的在线监测系统，在50 kW下行炉上研究了木屑与神府烟煤以及贵阳贫煤的掺烧灰沉积特性。灰渣沉积过程可分为三个阶段：缓慢增长阶段、快速增长阶段和稳定阶段。烟煤掺烧灰沉积厚度随着木屑掺烧比例的增加而增加，贫煤掺烧灰沉积厚度则随着木屑掺烧比例增加而减小。烟煤中掺烧木屑比例为0、6.7%、15%和22%时，渣层稳定厚度分别为1.37、3.85、11.50、20.56 mm，稳定相对热流密度分别为0.44、0.41、0.30、0.26。贫煤掺烧木屑比例为6.7%、15%和22%时，稳定厚度分别为18.65、10.97和9.78 mm，稳定相对热流密度分别为0.29、0.31、0.33。掺烧木屑之后，灰渣初始层中Ca、K元素显著增加。在相同温度下，随着木屑掺烧比例的增加，灰中熔融相比例增加，因为木屑灰分中含有较多的Na₂O、K₂O等碱金属氧化物，而Al₂O₃、SiO₂等含量较少，降低了灰的熔融温度。     

生物质与煤混燃机理:固态沉积特性

为了解在1 200 ℃不同反应时间条件下宜阳煤与水稻秸秆混燃的沉积性质,以18 kW的沉降炉为实验平台,利用扫描电镜及能谱,X射线衍射和电子探针方法对混燃的沉积物进行研究。研究表明,不同的混合比例或者不同反应时间条件下,沉积物中的Si、Al和Ca元素变化不大;表面的钾长石的黏性使沉积物更容易富集,而沉积物内部钾长石使沉积物的结构更加稳定;铝硅酸盐和Fe元素在沉积过程中都起了重要的作用。     

生物质与煤混燃灰的比电阻特性实验研究

以玉米秸、麦秸、锯末纯燃并以不同比例与煤混燃,利用DR型高压粉尘比电阻实验台对灰样比电阻R进行测量, 以AAS对灰样化学成分进行分析。结果表明,纯生物质燃料灰R值为10⁸Ω·cm~10¹0Ω·cm,属于中比电阻。混燃灰样的R值均为10⁸Ω·cm~10¹2Ω·cm。麦秸与煤的混燃灰中,掺混率R_t对比电阻R的影响不明显;玉米秸与煤的混燃灰中,在110℃以下,R_t越高,R越低;在110℃以上,R_t越高,R越大。生物质与煤的混燃改变了燃料的燃烧特性及熔融特性,使灰的物理特性和化学成分、含量发生变化,造成混燃灰比电阻与煤灰比电阻的规律存在一定的差异。