检索结果-南通市图书馆

安徽临涣矿区烟煤与生活污泥共燃的燃烧特性与动力学特征

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过程工程学报 2021年第1期21卷 108-115页

作者：夏紫薇郑刘根周春财魏祥平董祥林安徽大学资源与环境工程学院安徽合肥230601 安徽省矿山生态修复工程实验室安徽合肥230601 合肥工业大学资源与环境工程学院安徽合肥230009 淮北矿业(集团)有限责任公司通防地测部安徽淮北235000

以安徽淮北临涣工业园燃煤电厂煤样品和生活污水处理厂污泥样品为研究对象,采用热重分析法(TGA)对不同混合质量比条件下的煤与污泥进行了共燃实验,同时通过五种反应动力学模型研究了不同燃烧阶段煤、污泥样品共燃的动力学特征,揭示了煤... 详细信息

以安徽淮北临涣工业园燃煤电厂煤样品和生活污水处理厂污泥样品为研究对象,采用热重分析法(TGA)对不同混合质量比条件下的煤与污泥进行了共燃实验,同时通过五种反应动力学模型研究了不同燃烧阶段煤、污泥样品共燃的动力学特征,揭示了煤和污泥的燃烧特性。研究结果表明,煤在529℃出现一个失重峰,污泥分别在140,293和430℃出现三个失重峰,表明污泥的燃烧过程分为三个失重阶段,而煤只有一个失重阶段。煤的可燃性指数与综合燃烧特性指数为11.36×10^(-6)mg/(K^(-2)·min),47.16×10^(-10)K^(-3)·min^(-2),与煤相比,污泥的可燃性指数与综合燃烧特性指数较低,分别为10.74×10^(-6)mg/(K^(-2)·min),13.04×10^(-10)K^(-3)·min^(-2)。在煤中添加污泥可以提高反应的燃烧特性,混合质量比以90(煤):10(污泥)为宜。随升温速率升高,煤与污泥的失重减少,燃烧失重速率增加,DTG曲线向高温区移动,产生热滞后现象。在固定碳燃尽阶段,混合燃料的活化能均位于两种原料之间,并且随污泥添加量增加而降低,表明污泥的添加有效提高了煤的反应活性并促进其燃烧过程。

关键词：煤污泥共燃燃烧特性动力学

煤粉和麦秆加压富氧共燃中燃烧特性和硫转化规律实验研究

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热力发电 2021年第6期50卷 18-25页

作者：梁晓锐王勤辉骆仲泱冯毅韩龙李思敏余鹏薛爽浙江大学能源清洁利用国家重点实验室浙江杭州310027 浙江工业大学能源与动力工程研究所浙江杭州310014

作为一项可减少温室气体排放先进、高效的碳捕集技术,加压富氧共燃技术引起了全世界的关注。本文采用加压热重平台研究了煤粉和麦秆在加压富氧混合燃烧中的燃烧特性和硫转化规律。热重分析表明:在煤中掺混麦秆有利于改善燃烧特性并促进... 详细信息

作为一项可减少温室气体排放先进、高效的碳捕集技术,加压富氧共燃技术引起了全世界的关注。本文采用加压热重平台研究了煤粉和麦秆在加压富氧混合燃烧中的燃烧特性和硫转化规律。热重分析表明:在煤中掺混麦秆有利于改善燃烧特性并促进燃烧阶段的完成,证明了麦秆与煤粉的共混物作为潜在的高反应性复合燃料的可行性;此外,操作压力和温度均对共混物的燃烧特性表现出一定的影响。对灰渣的晶相结构、微观形貌和元素含量分析结果表明,将生物质掺入煤中进行共燃烧可以有效减少硫化合物的排放。探究加压富氧条件下操作参数对含硫产物转化的影响非常重要,这将有助于促进加压富氧共燃技术在大型锅炉中的应用。

关键词：加压富氧共燃燃烧特性硫煤粉生物质

涡旋式分解炉内煤粉与RDF共燃过程中的交互影响

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硅酸盐通报 2016年第12期35卷 4054-4059,4081页

作者：梅书霞谢峻林陈晓琳施江何峰金明芳杨虎武汉理工大学材料科学与工程学院武汉430070

针对一实际尺寸的涡旋式分解炉,建立了煤粉与RDF共燃模型,通过数值模拟的方法研究了从不同高度入炉的煤与RDF共燃过程中的交互影响规律。研究结果表明:位于煤粉进口上方的RDF入炉燃烧后,对来自下方的未燃烬煤粉的燃烧具有一定的阻碍作用... 详细信息

针对一实际尺寸的涡旋式分解炉,建立了煤粉与RDF共燃模型,通过数值模拟的方法研究了从不同高度入炉的煤与RDF共燃过程中的交互影响规律。研究结果表明:位于煤粉进口上方的RDF入炉燃烧后,对来自下方的未燃烬煤粉的燃烧具有一定的阻碍作用,使其燃烧速率降低了,进而使得交互作用区的温度有所降低;而位于RDF进口下方的煤粉燃烧后所产生的高温气流上升至RDF燃烧区后,则对RDF的燃烧产生了很强的促进作用,不仅使其燃烧速率提高了,而且使其燃烧路径缩短了;在燃料完全燃烧所释放的热量相等的前提下,当一部分煤粉被RDF替代后,炉内的温度梯度将变小,但平均温度会有所下降。

关键词：分解炉煤粉 RDF 共燃数值模拟

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不同掺烧比例生物质与煤共燃系统热力学分析

热力发电 2019年第10期48卷 92-96页

作者：鲁许鳌孙磊李永华郭志城王凯王锟华北电力大学能源与动力工程学院

为了对生物质与煤共燃系统进行节能分析,并提供理论依据,本文基于热力学定律对396 t/h高温高压CFB锅炉生物质与煤共燃系统进行了研究,分析了掺烧生物质比例对锅炉排烟温度、热效率和?效率的影响。结果表明,随着掺烧生物质比例的增加,锅... 详细信息

为了对生物质与煤共燃系统进行节能分析,并提供理论依据,本文基于热力学定律对396 t/h高温高压CFB锅炉生物质与煤共燃系统进行了研究,分析了掺烧生物质比例对锅炉排烟温度、热效率和?效率的影响。结果表明,随着掺烧生物质比例的增加,锅炉排烟温度逐渐升高,热效率由89.62%逐渐减低,?效率由46.11%逐渐下降,且炉膛内部受热面以及尾部烟道各受热面的换热效率都高达98%,而炉膛内部受热面的换热?效率仅约38%,故而在?分析下,该CFB锅炉炉膛内部受热面仍存在很大的节能潜力。

关键词：生物质共燃热效率 [火用]效率 CFB锅炉受热面换热效率热平衡分析

浮法玻璃熔窑火焰空间重油与石油焦共燃的数值模拟

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硅酸盐通报 2019年第9期38卷 2920-2925页

作者：钟理洋谢峻林梅书霞何峰金明芳王志敏武汉理工大学材料科学与工程学院

针对重油与石油焦共燃的浮法玻璃窑火焰空间建立模型进行了数值模拟,其中对气相采用k-ε模型,对液相和颗粒相采用离散相模型,对燃料的燃烧过程采用非预混燃烧模型,对辐射过程采用DO模型,模拟结果与实际工程数据相吻合。研究结果表明:两... 详细信息

针对重油与石油焦共燃的浮法玻璃窑火焰空间建立模型进行了数值模拟,其中对气相采用k-ε模型,对液相和颗粒相采用离散相模型,对燃料的燃烧过程采用非预混燃烧模型,对辐射过程采用DO模型,模拟结果与实际工程数据相吻合。研究结果表明:两种燃料能很好地共燃,所产生的高温区连成一片,其中重油燃烧速度更快,很快就着火燃烧产生高温区,且高温区覆盖的长度更长;而石油焦的着火时间则稍滞后于重油,且燃烧状况有待进一步改善;在重油着火阶段,因不完全燃烧生成了大量CO,因而产生了相对更少的NOx,而在燃料快速反应阶段,因重油燃烧得更为充分,从而生成了比石油焦燃烧时更多的NOx。

关键词：浮法玻璃火焰空间数值模拟重油石油焦共燃 NOx

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煤粉与生活垃圾共燃污染物排放特性实验研究

锅炉技术 2018年第3期49卷 69-73页

作者：黄晨林晓青黄素华沈丛奇武广富吕晓东李晓东上海电力股份有限公司上海200010 浙江大学热能工程研究所浙江杭州310058 上海明华电力技术工程有限公司上海200090

垃圾焚烧技术是当前垃圾减量化、无害化、资源化的主流技术,而利用煤粉锅炉处置生活垃圾有利于解决选址困难的问题,发挥存量煤粉锅炉的烟气净化优势。叙述了煤粉与生活垃圾共燃实验开展情况,介绍了共燃条件下污染物排放实验结果,实验表... 详细信息

垃圾焚烧技术是当前垃圾减量化、无害化、资源化的主流技术,而利用煤粉锅炉处置生活垃圾有利于解决选址困难的问题,发挥存量煤粉锅炉的烟气净化优势。叙述了煤粉与生活垃圾共燃实验开展情况,介绍了共燃条件下污染物排放实验结果,实验表明煤粉共燃生活垃圾的污染物排放是可控的。

关键词：煤粉生活垃圾共燃污染物

循环流化床锅炉生物质与煤共燃系统热力学分析

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循环流化床锅炉生物质与煤共燃系统热力学分析

作者：孙磊华北电力大学

学位级别：硕士

循环流化床锅炉内生物质与煤共燃,是一种简单高效利用生物质的途径。本文基于热力学定律分析396t/h高温高压循环流化床锅炉生物质与煤共燃系统,研究掺烧生物质比例、水分以及生物质种类对锅炉排烟温度、热效率和?效率的影响。主要研究... 详细信息

循环流化床锅炉内生物质与煤共燃,是一种简单高效利用生物质的途径。本文基于热力学定律分析396t/h高温高压循环流化床锅炉生物质与煤共燃系统,研究掺烧生物质比例、水分以及生物质种类对锅炉排烟温度、热效率和?效率的影响。主要研究结论如下:（1）掺烧比例、水分对锅炉排烟温度和热效率影响规律:掺烧0%、10%、20%、30%不同比例玉米秆,排烟温度从135℃升高到138℃,锅炉热效率从89.62%降低到89.3%;掺烧30%玉米秆,其水分分别为10%、15%、20%、25%、30%,排烟温度从138℃升高到141℃,锅炉热效率从89.28%下降到88.97%;（2）掺烧比例、水分对锅炉?效率影响规律:掺烧0%到30%不同比例玉米秆,锅炉?效率从46.11%下降到45.35%;掺烧30%玉米秆,其水分从10%到30%变化,锅炉?效率从45.34%下降到45.27%;（3）掺烧比例、水分对炉膛内部受热面及其它受热面换热?效率和?损影响规律:掺烧0%到30%不同比例玉米秆,炉膛内部受热面换热?效率从38.15%下降到37.28%,炉膛内部各项?损中,燃烧不可逆?损最大,从63.9%增大到66.39%;掺烧30%玉米秆,其水分从10%到30%变化,炉膛内部受热面换热?效率从37.28%下降到37.22%,燃烧不可以逆?损从66.38%增大到67.16%;（4）生物质种类对锅炉热效率和?效率的影响规律:低负荷掺烧20%不同种生物质,锅炉热效率从89.73%到90%变化,?效率从45.62%到45.75%变化。

关键词：共燃热效率 ?效率循环流化床

煤与污泥共燃过程的热力学行为与环境效应研究

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煤与污泥共燃过程的热力学行为与环境效应研究

作者：夏紫薇安徽大学

学位级别：硕士

随着世界经济的不断发展,全球能源消耗量迅速增长,能源供需矛盾日趋恶化,开发新的能源以及综合利用废弃资源是我们解决供需矛盾的重要途径之一。同时随着污水排放量的增加产生的大量污泥,我国的环境与经济可持续发展面临严峻挑战。将煤... 详细信息

随着世界经济的不断发展,全球能源消耗量迅速增长,能源供需矛盾日趋恶化,开发新的能源以及综合利用废弃资源是我们解决供需矛盾的重要途径之一。同时随着污水排放量的增加产生的大量污泥,我国的环境与经济可持续发展面临严峻挑战。将煤与污泥混合共燃是利用处置污泥的有效方法之一,但是由于污泥含有有毒有害物质且灰分较高,对煤与污泥的共燃研究的产业化应用方面尚不成熟。且煤与污泥共燃过程中有害元素会对周围的大气环境或土壤环境造成影响,对共燃过程的环境效应研究尤为重要。本文以安徽淮北临涣工业园燃煤电厂煤样品和生活污水处理厂污泥样品为研究对象,采用热重分析法（TGA）对煤与污泥不同混合比例下的样品进行了共燃实验,同时通过五种反应动力学模型研究了不同燃烧阶段煤、污泥样品共燃的动力学特征,揭示了煤和污泥的燃烧特性。在真空管炉中进行模拟实验,测定有害元素含量以确定有害元素的保留特性。研究结果表明:（1）由煤与污泥的热重曲线可以看出,污泥燃烧的失重过程可分为三个阶段,分为是水分脱水阶段、挥发物析出和燃烧阶段以及固定碳燃尽阶段,而煤的失重过程只有固定碳燃烧阶段一个阶段。污泥的失重主要来自挥发分的释放,而煤主要来自固定碳的燃烧。（2）与煤相比,污泥的燃烧特性较差。在煤中添加少量污泥后,反应的燃烧特性增加,污泥添加量为10%的样品燃烧时,可燃性指数C与综合燃烧特性指数S分别较煤单独燃烧的样品增加了6.69%和9.39%,这表明混合比例以90（煤）:10（污泥）为宜。升温速率对燃烧的质量损失影响较小,但是当升温速率增大时,样品的质量损失减小,最大失重速率增大,反应时间缩短,样品颗粒内外温度温差变大。（3）样品动力学方程拟合结果表明,煤的燃烧符合Zhuravlev扩散模型的反应机理,而污泥的动力学方程符合扩散中的三向传输。煤和污泥混合物燃烧的第一阶段与第二阶段的失重主要源于污泥的燃烧,而第三阶段主要源于煤的燃烧,混合燃料的活化能均位于煤与污泥之间,并且随着污泥的添加量而降低,表明将煤与污泥共燃可以有效提高煤的反应活性。（4）通过计算各个元素的平均值,燃烧产物中有害元素从高到低的挥发率分别为:Pb,Mn,Cr,Co,U,As和Th。污泥燃烧产物中有害元素的挥发率小于煤的挥发率,表明污泥的燃烧比煤的燃烧对环境的危害性更小。通过添加适当的污泥可以降低有害元素的挥发率,添加的污泥含量越多,样品的挥发率越低,所以煤与污泥的共燃可以用于环境保护。

关键词：共燃煤污泥热重分析有害元素

富氧气氛下半焦与烟煤共燃的热重实验与切圆锅炉模拟研究

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富氧气氛下半焦与烟煤共燃的热重实验与切圆锅炉模拟研究

作者：姚汇蜂北京交通大学

学位级别：硕士

半焦作为极具潜力的能源,在富氧气氛中与烟煤掺混共燃,期望得到清洁高效利用。本文采用实验与模拟相结合的研究手段,目的在于深刻了解半焦与烟煤在富氧情况下的共燃特性以及在电站锅炉内的燃烧状况,为工程应用提供指导。采用热重分析研... 详细信息

半焦作为极具潜力的能源,在富氧气氛中与烟煤掺混共燃,期望得到清洁高效利用。本文采用实验与模拟相结合的研究手段,目的在于深刻了解半焦与烟煤在富氧情况下的共燃特性以及在电站锅炉内的燃烧状况,为工程应用提供指导。采用热重分析研究了富氧气氛下混煤的燃烧特性和动力学行为。当温度低于750℃时,在N2和CO2气氛中燃料的热解特性完全相同。但是,当温度高于750℃时,燃料的反应特性在CO2气氛中发生显著变化。在高温高CO2浓度的条件下,半焦比烟煤更容易气化。在21%O2/79%CO2气氛中每个样品的点火温度比空气中的高约15℃。在相同氧浓度下用CO2代替N2时,半焦的燃尽行为显著改善。增加氧浓度可以进一步改善点火和燃尽行为。半焦的差热分析(DTG)曲线在空气和21%02/79%CO2气氛中表现出截然不同的行为,空气中有两个明显的峰,而在21%02/79%CO2气氛中,只有一个峰。混煤的活化能通过Starink法凭借四个升温速率拟合获得。然后,通过Malek法确定每个燃烧阶段的最概然机理函数。结果表明,随着转化程度和烟煤比例的增加,活化能通常会降低。空气中的平均活化能略小于21%02/79%CO2气氛下的平均活化能。值得注意的是,混煤的活化能随着氧浓度的增加而增加。随着温度的升高和反应的进行,反应机理也相应发生变化。当转换度达到0.55时,似乎最概然机理函数更容易发生变化。此外,利用Fluent进行了空气和富氧气氛下半焦与烟煤在四角切圆炉内的共燃数值模拟。煤粉的燃烧模型采用了有限速率/涡耗散模型结合焦炭的多面反应模型。采用了欧拉-拉格朗日耦合的方法对煤粉颗粒进行分析计算。烟煤在炉膛内有良好的着火特性,温度云图分布均匀对称,随着氧气浓度的增加,强风区域会出现切圆高温区域。然而,半焦在炉膛内无法获得合理的温度场。共燃物中半焦比例达到40%时,温度场依然合理均匀,可满足锅炉功率要求。当半焦比例进一步增大至60%时,炉内温度明显下降,燃烧特性恶化。通过不同氧气浓度条件下燃烧场的分析,认为30%O2/70%CO2的气氛对燃烧的影响与传统空气对燃烧的影响是相接近的。在30%O2/70%CO2的气氛中,各个样品的燃尽率相较于空气气氛,都有明显改善。空气气氛下炉膛出口的NOx排放量与30%O2/70%CO2气氛下的排放量极为接近。由于半焦挥发分低、灰分高,具有难着火、难燃尽的特点,不能作为煤粉锅炉的单一燃料。由本研究的结果可知,在O2/CO2气氛下,采用半焦与烟煤共燃的方法,可以改善半焦的燃烧特性,以达到煤粉锅炉的燃烧标准。

关键词：半焦富氧热重分析数值模拟共燃