Oxygen consumption and chemisorption in low-temperature oxidation of sub-bituminous pulverized coal

Studying the effect of oxygen in coal oxidation is very important for understanding and controlling coal spontaneous combustion. However, the oxygen effect is not very easy to determine clearly due to the large effect of heat source on coal oxidation in temperature rising experiments. Here, focused on sub-bituminous coal, the oxygen effect was separated from coal oxidation by continuously measuring FTIR spectra of coal with respect to varying temperatures and under oxygen and nitrogen. The active groups’ real-time changes of coal oxidation, thermal treatment and oxygen effect were measured. The carboxylic ester and carboxyl units are the main functional groups that increase with temperatures increasing under oxygen and nitrogen, while the other functional groups decrease in quantity. The oxygen effect promoted the consumption of aliphatic hydrocarbons and hydroxyl groups and also promoted the formation of oxygen-containing groups (except hydroxyl). Four characteristic temperature stages involved in the oxygen effect and their key functional groups were identified. Simultaneously, the relationship of oxygen consumption and chemisorption in oxygen effect was analyzed. The starting temperature of oxygen chemisorption is between 50 and 60°C. The maximum contribution of oxygen effect was observed in methyl and methylene groups. These results are important for chemical control of coal spontaneous combustion. The oxidation of aliphatic hydrocarbon should be controlled before oxygen chemisorption. The value of oxygen consumption between 70 and 80°C can be measured accurately due to the constant chemisorption rate, which help to identify the tendency for spontaneous combustion. These results will help in better understanding of the reaction mechanism of coal oxidation, especially the oxygen effect.     

燃煤锅炉粉煤灰中痕量元素赋存形态研究

本文运用改进的Tessier法对某燃煤电厂静电除尘器收集的三个电场的粉煤灰进行分级提取(SEE)实验研究.SEE实验将粉煤灰中的重金属分为五个存在形态进行分级提取:水溶态(pH=7),酸溶态(pH=5),氧化物结合态,难还原态及残渣态.试验结果表明,残渣态在ESP除尘器所收集的飞灰中含量占据绝大部分;在容易迁移的离子可交换态和酸溶态中,所研究的痕量重金属元素均呈现出FA1相似文献   

煤炭码头船货匹配下泊位动态分配多目标优化模型及算法

本文针对输出型煤炭码头船货匹配下泊位动态分配问题,构建了堆场-取装线-泊位-船舶联合分配优化数学模型,并设计了采用仿真推演策略解码的遗传算法求解。首先,综合考虑船舶、泊位、堆场、取装线、煤种、航道开放时间和装船作业规则等要素,以船舶在港时间最短和作业效率最大为目标建立了相应的多约束多目标优化模型。然后,综合多目标优化、遗传算法以及仿真推演技术,设计了相应的遗传算法求解,包括:组合式编码、采用仿真推演策略的解码方法,追加了具有合法性检查的染色体生成算法,设计了采用多种策略的遗传操作等。最后实例表明,本算法的执行效率高而且优化效果好。     

煤粉起动速度与粒径及湿度的关系

在煤码头和车站的煤堆积场上,煤粉的扬起是污染环境的主要原因之一.作者根据力学的基本原理,考虑颗粒和液滴重力、煤粉颗粒尺寸和湿度的影响,利用煤粉颗粒起动时的力平衡条件,推导出在风的作用下,具有一定湿度的煤粉颗粒开始扬起的起动风速的理论表达式.最后.根据煤粉起动速度与煤粉颗粒粒径及湿度的关系,将理论公式和风洞实验结果进行了比较,理论和实验结果符合得相当好.     

基于SD的煤炭矿区节能减排仿真与调控

煤炭矿区在生产煤炭能源的同时,会产生大量的能耗和排放,而降低煤炭产量必然会影响矿区的经济效益.如何协调经济发展与能源消耗、污染排放之间的矛盾,是煤炭矿区亟待解决的难点问题.通过分析煤炭生产各环节节能与减排要素、煤炭矿区节能减排系统的复杂结构和系统内部的动态反馈机制,建立了煤炭矿区节能减排系统动力学模型,并对煤炭矿区不同的发展方案进行了仿真模拟.结果表明,矿区总投资、煤炭生产投资、环保投资、各种吨煤能耗量等因素在煤炭矿区节能减排系统中发挥了重要的影响作用;可以通过增加矿区总投资,优化煤炭生产投资与环保投资比例,降低吨煤能耗量来达到矿区经济与节能减排协调发展的状态.     

人工神经网络在配煤过程状态建模中的应用研究

本文详细介绍了人工神经网络应用于状态建模的方法．对神经网络应用中的一些难点提出了切实可行且有效的解决措施，并举例作了应用示范．同时还介绍了神经网络方法应用于优化动力配煤的情况，并就神经网络方法在优化动力配煤中的进一步应用作了展望．     

新颖外燃式湿空气燃气轮机循环及性能研究

本文首先提出一种新型的高效燃煤燃气轮机循环一外燃式湿空气透平循环动力系统。由于外燃的特点，作功工质为洁净湿空气，从而可以实现水的回收，是对常规ＨＡＴ循环的突破；另外洁净湿空气排放不受通常烟气露点限制，从而可回收利用湿空气降温时的低温凝结潜热，提高了加湿能力，从而提高系统性能。揭示了新型循环的基本规律；推导出具有湿化特点的约束方程和系统性能简明表达式，指明影响系统性能的关键因素。在透平初温为８５０℃的工况下，系统热效率高达４８．１１％。基于能量品位梯级利用原理和系统集成方法论，通过探索充分而合理利用中低温余热的有效途径，开拓洁净煤燃气轮机总能系统的新方向。     

基于$lt;i$gt;J$lt;/i$gt;积分的颗粒煤岩单轴压缩下裂纹扩展研究

颗粒煤岩是由众多离散的煤岩颗粒组成的固态多层次多结构物质,具有煤岩与颗粒物质的双重性质,其裂纹扩展规律可以从煤岩力学特性和颗粒物质多尺度特性进行研究. 首先,从能量角度对线弹性材料受压破坏,裂纹扩展产生原因进行了阐述,指出线弹性阶段裂纹的扩展动力源自应变能的释放. 然后,通过物理实验和数值试验从宏观和细观两方面对颗粒煤岩受压破裂过程中裂纹扩展做了进一步研究,结果表明:颗粒煤岩完全破裂后,底部会形成一个锥形堆,裂纹的扩展随着煤岩颗粒粒径的减小而减缓,部分裂纹扩展会出现突变点,且裂纹无光滑性;由于煤岩颗粒粒径等引起介质的非均匀性对裂纹扩展有重要的影响,均质度系数越大裂纹起裂时间越晚,声发射能量释放在裂纹扩展的轻度、中度和深度三个不同阶段逐渐变得频繁、剧烈. 研究结果将有利于进一步研究岩土类颗粒材料受压破裂过程的裂纹扩展规律. 关键词： J积分')" href="#">J积分 颗粒煤岩 单轴压缩 裂纹扩展     

煤炭码头卸车调度问题多目标优化模型及算法

本文针对煤炭码头卸车调度问题,提出了相应的多约束多目标优化模型,并设计了采用仿真推演策略解码的遗传算法求解。首先,本文考虑列车、煤种、场存、设备、翻堆线和卸车作业过程等约束条件,以卸车效率最大和列车在港时间最短为目标,构建了煤炭码头卸车调度问题多目标数学模型。然后,综合运筹学、遗传算法以及仿真技术,给出了煤炭码头卸车调度问题遗传算法详细设计,包括组合式编码和仿真推演解码方法,染色体生成算法,适应度函数设计,以及采用多种策略的遗传操作及修正等,并列出了算法步骤。实例测试表明,本算法的执行效率高而且优化效果好,结果适用。     

基于矿物质定量热分析的灰熔融反应动力学

利用矿物质定量热分析理论对三种典型煤样灰熔融过程进行了详细分析,借助化学反应动力学相关概念,计算了灰样熔融反应动力学参数,结果表明:灰样熔融过程呈明显的三阶段反应过程,即初始熔融阶段、矿物共熔阶段以及熔融末期;熔融初始阶段反应活化能均大于后面两个阶段,矿物共熔过程活化能较初始阶段明显下降;在理论上证明了灰熔融逐渐加剧的过程。