生物质型煤燃烧特性研究

利用TG-DTG热分析技术对煤、生物质以及生物质型煤的燃烧过程进行分析,研究了不同生物质及添加比例对型煤燃烧特性的影响.结果表明：生物质燃烧的DTG曲线有2个明显的失重峰,第1个失重峰是挥发分燃烧峰,第2个失重峰是固定碳燃烧峰;生物质型煤燃烧过程是生物质和煤燃烧过程的综合,也显示双峰特征,且生物质可以改善型煤的燃烧特性,随着生物质添加量增加,其型煤的着火温度、燃尽温度随之降低,着火特性指数、综合燃烧特性指数随之提高,从而改善型煤的燃烧性能.     

土豆-生物质粒度对燃烧特性的影响

利用生物质燃烧发电,先要将生物质破碎然后燃烧,其粒度的大小对燃烧特性影响很大。为了研究这一影响,选用高挥发分、高水分的土豆作为试验材料,在热重分析仪上对不同尺寸土豆薄片分别进行燃烧实验,得到TG、DTG曲线,通过失重速率、着火温度,燃尽温度等对不同尺寸土豆燃烧特性进行分析。实验表明：同一尺寸,DTG曲线第一峰比第二峰峰值大;不同尺寸,尺寸越小,土豆着火越早,燃尽也随之提前;通过动力学分析发现尺寸越小,平均表观活化能越小。     

污泥和煤混烧特性的热重试验研究

利用热重分析法对兰坝煤粉和某城市污泥及两试样混合物的着火温度、燃尽特性和综合燃烧性能等参数进行了研究。实验结果表明:在20℃/min的加热速度,20~1200℃的温度范围内,单一试样及不同掺混比混合试样燃烧时燃烧特性和燃尽性能存在差异,并得出了一些燃烧特性参数,结合实验条件,对反映燃料着火及燃尽性能的燃烧特性综合判别指数S进行了修正。计算结果表明:修正后的S'与其他特性参数计算结果吻合较好。     

工业废水水煤浆燃烧特性的热分析综合研究

用TG－DTG－DTA（热重－微分热重－差热）热分析技术研究了工业废水煤的燃烧特性并与煤粉燃烧特性进行了比较,结果表明：工业废水水煤浆在着火温度,燃尽温度方法比煤粉低;水煤浆燃烧速度最大时的湿度略高于煤粉燃烧速度最大时的温度;水煤浆中挥发物与固定碳发热量之比与煤粉基本一致工略高;说明用工业废水生产水煤浆是可行的。     

天津市政污泥热解及燃烧动力学特性的分析

利用热重分析仪,在氮气和空气气氛下分别对天津市政污泥进行热分析实验,并采用热重、微分热重、差示扫描量热等方法分析了市政污泥的热解特性及燃烧特性．实验结果表明城市污泥燃烧热反应可分为4个阶段：水分蒸发析出、污泥有机挥发成分析出燃烧、污泥有机质及固定碳燃烧、燃烧残余物及难分解物的分解．在实验条件下,污泥样品着火温度为277．5℃,燃尽温度为540℃．建立了天津市政污泥燃烧动力学模型,采用连续两方程拟合的方式,得到了上述主要阶段的表观活化能Ea和指前因子A．     

煤与玉米秸秆混合燃烧的实验研究

采用Pyris 1TGA热重分析仪对煤与玉米秸秆以不同的比例所得的混合试样进行燃烧特性分析。分析了燃烧特征参数如着火温度、燃烧速率最大时的温度、燃尽温度和最大燃烧速率以及燃烧特性指数。结果表明,玉米秸秆和煤相比具有较低的燃烧特征温度和较快的燃烧速率;在煤中加入玉米秸秆后．着火燃烧提前,同时可以获得更好的燃尽特性。     

O2/CO2气氛下污泥与烟煤混合燃烧特性

在热重分析仪上开展不同参数条件下污泥和烟煤混合燃烧实验,分析污泥掺混比、升温速率和O2/CO2体积比对燃烧特性的影响,进行燃烧动力学分析.结果表明:O2/CO2气氛下,烟煤掺烧污泥的混合燃烧特性表现为污泥与烟煤燃烧叠加的结果;随着升温速率由10℃/min增加至25℃/min,着火和燃尽温度均升高,着火时间延迟和燃尽时间延长,表观活化能升高;随着O2/CO2体积比的增大,着火温度和燃尽温度均降低,着火时间提前且燃尽时间缩短,表观活化能降低,当O2体积分数超过30%时,燃烧性能改善的幅度越来越小.     

水焦浆/水煤浆燃烧特性对比研究

采用热重分析仪研究了水焦浆的着火、燃烧特性,并与兖州烟煤水煤浆、贵州无烟煤水煤浆进行了对比;通过TG-DTG法确定燃烧特征温度;采用Flynn-Wall—Ozawa法进行反应动力学分析．结果表明,水焦浆的着火和燃尽温度界于烟煤水煤浆和无烟煤水煤浆之间;随升温速率的升高,各样品的着火、燃尽温度升高,说明燃烧反应向高温区转移;可燃性指数随升温速率升高,表明燃烧特性提高;由动力学分析知,在同一转化率下,水焦浆的活化能低于烟煤水煤浆和无烟煤水煤浆;水焦浆具有着火难,但一旦着火,燃烧反应剧烈的特点．     

基于富氧条件的生物质颗粒燃烧特性实验研究

富氧燃烧是解决生物质能源直接燃烧温度低问题的重要方法.文章采用热重分析法分别对玉米、棉秆以及木屑进行燃烧特性试验,通过分析不同氧气浓度下三种秸秆的TG-DTG曲线,研究富氧条件对三种典型生物质颗粒燃料燃烧特性指数的影响.结果表明:富氧条件下三种生物质颗粒燃料燃尽温度区间比空气中减少近100℃,挥发分最大析出速率是空气中的2 ～2.75倍;富氧条件下,燃料的燃烧特性指数迅速上升,且玉米杆的上升幅度最大,表明富氧对玉米杆促进作用最强.     

城市污泥燃烧特性及动力学研究

为研究污水厂污泥的燃烧特性及动力学规律,采用热重-差式扫描(TG-DSC)同步热分析仪对空气干燥污泥在空气流中进行燃烧实验,通过TG和DTG曲线对污泥的燃烧行为进行分析,针对观察到的新的现象,对热失重过程作了新的划分.实验结果表明,污泥的失重过程可分为水分析出阶段、污泥热解阶段、半焦热解到半焦起始燃烧的过渡阶段、半焦快速燃烧阶段以及矿物质分解阶段.升温速率较高时,半焦起始燃烧反应在时间上有所滞后,着火时温度较高,导致燃烧速度较快,失重率也较高.采用积分法进行动力学分析,求解出了燃烧过程主要阶段的化学反应动力学参数.     

生物质与不同变质程度煤混合燃烧特性的研究

采用TG／DTG／DTA技术研究了不同变质程度煤(褐煤、烟煤和无烟煤)、生物质(小麦秸秆和玉米芯)以及煤和不同比例生物质的混合燃料的燃烧特性，升温速率为15c／min，温度范围为25～900℃，分析了燃烧特征参数如着火温度、燃烧速率最大时的温度、燃尽温度和最大燃烧速率以及燃烧特性指数．采用Freeman-carroll(FC)法计算了燃烧动力学参数．结果表明，生物质和煤相比具有较低的燃烧特征温度和较快的燃烧速率；在褐煤和烟煤中加入生物质后，燃烧特征温度降低，燃烧速率增大；无烟煤中加入生物质后，对其着火温度影响较小，燃尽温度降低；此外，加入生物质后煤的燃烧表观活化能降低，表观活化能E与指前因子A存在动力学补偿效应。     

三种可燃固体废弃物及煤粉的热重分析

采用热重分析法对三种可燃固体废弃物如废轮胎、废木料、废织物及煤粉的燃烧失重特性进行对比分析,研究它们的失重规律、着火特性和燃尽特性。结果表明：三种可燃固体废弃物的失重及燃烧特性与煤粉有较大的区别,煤粉挥发物少,燃烧失重主要受固定碳燃烧控制,可燃固体废弃物挥发份较多,燃烧失重主要受挥发份的燃烧控制;可燃固体废弃物的渣量明显低于煤粉渣量。这些可燃固体废弃物喷人高炉中,含氢量高,有利于改善高炉冶炼的经济技术指标和减少CO2排放。     

山东动力用煤掺混燃烧特性的热分析

利用热分析法对山东动力用煤及其混煤的着火、稳燃、燃尽性能进行了试验研究.结果表明：组分煤种的燃烧性能相近时，混煤的燃烧特性随掺烧比的变化呈现出较好的规律性；燃烧性能相差较大的煤种所组成混煤的燃烧特性与组分煤种相差较大，总体着火燃烧特性变差.混煤的燃烧特性复杂，与组分煤种的燃烧特性不是简单的线性关系.     

山东动力用煤掺混燃烧特性的热分析

利用热分析法对山东动力用煤及其混煤的着火、稳燃、燃尽性能进行了试验研究．结果表明：组分煤种的燃烧性能相近时，混煤的燃烧特性随掺烧比的变化呈现出较好的规律性；燃烧性能相差较大的煤种所组成混煤的燃烧特性与组分煤种相差较大，总体着火燃烧特性变差．混煤的燃烧特性复杂，与组分煤种的燃烧特性不是简单的线性关系。     

烟煤与无烟煤混燃特性的热分析试验研究

利用德国NETZSCH SCHEME STA 409型热综合分析仪对燃烧性能相差较大的烟煤和无烟煤及其按不同比例掺混得到的混煤燃烧性能进行了热分析试验,并根据不同配比下混煤实验曲线的变化情况对混煤着火特性和燃烧特性的影响进行了探讨。结果表明:混煤的着火性能取决于烟煤所占比例,比例4:1的混煤着火性能较好;其综合燃烧性能随着烟煤比例的增大而增强,其中以混煤4:1的燃烧性能为最好。     

Combustion characteristics and synergy behaviors of biomass and coal blending in oxy-fuel conditions: A single particle co-combustion method

Co-combustion biomass and coal can effectively reduce the emission of CO₂. O₂/H₂O combustion is regarded as the next generation of oxy-fuel combustion technology. By co-combustion biomass and coal under oxy-fuel condition, the emission of CO₂ can be minimized. This work investigates the co-combustion characteristics of single particles from pine sawdust (PS) and bituminous coal (BC) in O₂/N₂, O₂/CO₂ and O₂/H₂O atmospheres at different O² mole fractions (21%, 30% and 40%). The experiments were carried out in a drop tube furnace (DTF), and a high speed camera was used to record the combustion process of fuel particles. The combustion temperature was measured by a two-color method. The experiments in O₂/N₂ atmosphere indicate that the particles from pine sawdust and bituminous coal all ignite homogeneously. After replacing H₂O for N₂, the combustion temperature of volatiles of blended fuel particles decreases, while the combustion temperature of char increases. The ignition delay time in O₂/H₂O atmosphere is shorter than that in O₂/N₂ or O₂/CO₂ atmosphere. The combustion temperature of volatiles of blended fuel particles increases as the mass fraction of bituminous coal increases, while the combustion temperature of char of blended fuel particles is higher than that of biomass or bituminous coal. The ignition delay time of blended fuel particles increases with the increasing mass fraction of bituminous coal, and the experimental ignition delay time of blend fuel particles is shorter than the theoretical one. These reveal a synergy during co-combustion process of pine sawdust and bituminous coal.     

生物质炭添加比例对煤粉燃烧性能的影响

农业废弃物含有较高的C元素和较低的S元素及灰分,将这类生物质炭化并细磨后,与煤粉混合喷吹进入高炉燃烧,可有效利用可再生能源,减少炼铁工业的CO_2排放,且有利于提高生铁质量,并显著提高煤粉的燃烧率。因此,对玉米秸秆和花生壳热解产物进行了表征分析,采用差热分析法研究这两种生物质炭与煤粉按不同配比混合对煤粉燃烧性能的影响。SEM及BET检测结果均表明,玉米秸秆炭和花生壳炭的组织疏松,比表面积大,硫与灰分含量低,可明显增大试样与氧的接触面积;热重试验结果表明,生物质炭与煤粉按3∶7的质量比混合的燃烧性能最好,着火点明显降低,燃烧过程稳定,燃烧率显著提高。     

微纳米金属铁粉的燃烧特性试验研究

运用热重分析手段对微纳米尺度金属铁粉燃料的着火和燃烧特性进行了研究.通过不同微米、纳米尺度金属铁粉燃烧过程的热重试验,分析不同粒径金属铁粉的燃烧特性,计算不同微米、纳米尺度金属铁粉在空气中燃烧的着火点、最高燃烧温度和表观活化能.结果表明,30～110nm粒径范围的纳米尺度铁粉的平均着火温度为280℃左右,最高燃烧温度为750～950℃,表观活化能为20～30kJ/mol;2～5μm亚微米级铁粉着火点为380℃,最高燃烧温度为950～990℃,表观活化能为37kJ/mol;而40μm的微米级铁粉着火温度为600℃左右,最高燃烧温度达到1000℃,表观活化能为58kJ/mol.随着颗粒粒径从微米减小到纳米尺度,金属颗粒的比表面积迅速增大,造成TG/DTG曲线上最大增重梯度所对应的反应温度和最高燃烧温度均明显降低,燃烧着火点温度明显降低,表观活化能迅速减小,因此反应活性随粒径的减小迅速提高.     

汽油-DMF混合燃料的燃烧性能与排放特性试验

为减少对石油的依赖和环境的污染,使丰富的可再生生物质燃料能够在内燃机中使用|在不改变汽油机点火提前角特性和供油系的前提下用单缸四冲程汽油机对汽油-二甲基呋喃(DMF)以及汽油-乙醇混合燃料进行试验研究.研究表明：汽油-DMF混合燃料的指示热效率与燃烧效率稍低于汽油-乙醇,与纯汽油接近,但缸内燃烧压力与燃烧速率比汽油-乙醇高;而且汽油-DMF的油耗率要优于汽油-乙醇,并且DMF掺混质量分数为10%时油耗率在混合燃料中最低;汽油-DMF的常规排放物总体上低于纯汽油.