油页岩燃烧过程的DSC实验研究

利用显示差热量热法（DSC）研究了桦甸大层子四层油页岩及500‘℃半焦热量的转移过程,分析了升温速率和颗粒粒度对DSC曲线的影响。研究发现油页岩在燃烧的过程中出现四个峰分别为干燥段（100℃-300℃）和碳酸盐分解（700℃-800℃）的吸热峰、挥发分（300℃-400℃）和焦炭燃烧（500℃-600℃）的放热峰;而500℃半焦仅有难于挥发的有机质和焦炭的放热峰以及碳酸盐的吸热峰。随着升温速率和粒径的增大,燃烧时峰值向高温区温度移动。为油页岩及半焦的燃烧奠定一定的理论基础。     

污泥燃烧特性及动力学分析

利用热重分析方法对污水污泥、罐底油泥的燃烧进行了试验研究。结果表明:污泥的主要失重阶段为挥发分的析出燃烧阶段,升温速率的提高使得污泥燃烧由于热滞后现象向高温区域偏移,燃烧特性指数呈升高趋势。随升温速率的增加,污泥的着火温度呈升高趋势。采用C-R方法求解动力学参数,确定燃烧机理。结果表明:污水污泥低温段的燃烧机理为随机成核和随后生长,高温段的燃烧机理为二维扩散,罐底油泥低温段的燃烧机理为随机成核和随后生长,高温段的燃烧机理为三维扩散。     

印染污泥热解和燃烧特性的对比实验研究

为了研究印染污泥热解和燃烧的特性,利用差热－热重分析实验,对印染污泥的热解与燃烧 特性进行了热重研究,并考察了升温速率对热解和燃烧过程的影响,获得如下结果：印染污泥热解 和燃烧的失重过程,都可分成四个阶段,但它们在２５０℃以后的失重特点有所不同：燃烧过程第三 阶段存在较明显的固定碳燃烧,且由于前一阶段挥发分燃烧放热的作用,使部分失重提前;升温速 率越高,会导致污泥的内外温差增大,从而使热解与燃烧过程中失重峰滞后．因此,印染污泥热解和 燃烧过程的热重特性是彼此关联和有所不同的,对印染污泥的处置有重要影响．     

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.     

桦甸油页岩半焦燃烧特性及动力学研究

针对目前油页岩干馏制油产物半焦利用问题,使用热重分析仪对桦甸油页岩半焦燃烧性质进行了实验研究。结果表明,桦甸油页岩半焦燃烧过程可分三个阶段,其中第一阶段质量损失最大,燃烧放热最多。第三阶段半焦固定碳燃烧殆尽,矿物质分解,表现为吸热。受传质传热影响,桦甸油页岩半焦燃烧着火温度和燃烬温度随着加热速率的升高而增大。用Frie...     

四角切圆锅炉煤粉燃烧的数值模拟研究

采用Realizable k-ε湍流模型、随机颗粒轨道模型、EBU预混湍流燃烧模型、两步竞争反应的挥发分析出模型、扩散/动力碳颗粒燃烧模型和P-1辐射模型,对某电厂130 t/h四角切圆锅炉炉内的气固两相湍流流动、燃烧以及辐射传热等进行了数值研究,其中气相流场采用非交错网格的SIMPLE差分格式求解.研究结果表明,空气动力场与实验结果吻合的很好,颗粒轨迹符合实际运动状态,炉内温度分布与实际锅炉基本吻合,此研究为锅炉的高效率运行和改造提供了重要的指导意义.     

酵素对劣质煤燃烧过程影响的研究

为了提高煤粉的燃烧效率,以劣质煤为原料,酵素作为燃煤催化剂,采用热重法研究不同浓度的酵素对劣质煤燃烧特性的影响。研究结果表明:酵素能较好地改善劣质煤的燃烧特性,促进挥发分释放和固定碳燃烧。各浓度酵素溶液虽然没有降低煤粉的燃尽温度,但对煤粉着火点温度降低、挥发分的释放、综合燃烧特性均起到一定的催化作用,使煤粉燃烧更加容易进行;其中0.10‰和0.15‰浓度的酵素溶液使原煤着火点温度分别降低了52℃、58℃;最大燃烧速率温度分别降低了26℃、33℃;最大燃烧速率分别从1.404 3mg/min提高到2.429 0mg/min、2.518 7mg/min。挥发分释放特性指数R和综合燃烧特性指数S均得到提高。     

医疗废物在热分析仪中的燃烧特性研究

为开发适合我国城市医疗垃圾集中处置的医疗废物焚烧技术，对昆明市医疗废物进行了特性分析，并模化医疗废物，对纸屑、塑料、棉纱、橡胶、组织等试样进行了实验研究。在热重分析仪上通以流量为50mL／min的空气，以10℃／min的升温速率从室温连续升至1000℃，记录了试样的TG曲线、DTG曲线与DTA曲线。分析研究表明，模化医疗废物的燃烧过程可以分为4个阶段，即脱水干燥、挥发分析出和燃烧、过渡段和焦碳表面燃烧并存的过渡阶段、焦碳的表面燃烧。此外通过对热重（TG）、差示扫描量热（DSC）曲线的深入分析，对模化医疗废物有关燃烧动力学参数进行了研究，为彻底实现城市医疗废物无害化提供理论与技术的支持。     

油页岩循环流化床炉膛内燃烧过程数值模拟

针对1 MWTH循环流化床锅炉试验台设计,采用计算流体力学软件FLUENT6.3,对炉膛内流动、传热及燃烧进行数值模拟,对设计工况性能进行预测.结果表明:油页岩颗粒运动符合循环流化床锅炉"环一核"运动;油页岩颗粒在床层内不能燃尽,大部分挥发分在稀相区内燃烧,所以设计燃用油页岩循环流化床锅炉时,应适当增加炉膛高度并相应多布置些受热面.     

甲烷燃烧NO_x生成的数值研究

采用非预混燃烧模型与组分传输的一步反应模型,模拟了甲烷燃烧及NOx的生成,得出燃烧温度场、NO生成情况。模拟结果表明:采用非预混燃烧模型模拟时结果更接近实测值,模拟更准确;甲烷扩散燃烧时NO产生区域主要集中在高温火焰后侧,在前部低温区基本没有NO生成;燃烧中P-NO生成量比T-NO量小两个数量级,NO产生几乎完全被热力型NO机制支配,在燃烧过程中应特别注意高温区域的影响。     

煤粉粒度对元宝山褐煤燃烧特性的影响

为了给实际工程应用中煤粉粒度的确定提供参考,采用热重分析的方法,研究煤粉粒度对元宝山褐煤燃烧特性的影响.对燃烧热重曲线特征参数分析表明,粒度减小,煤粉着火提前、燃尽时间缩短;粒度减小,可燃指数C和综合燃烧指数S增加,表明煤粉燃烧性能得到改善;用Coats-Redfern方法求解燃烧反应的动力学参数,燃烧反应动力学分析表明,元宝山褐煤的热天平燃烧反应为一级反应;在最大燃烧速度对应温度前后燃烧过程分成两个阶段;粒度减小,各段燃烧反应的表观活化能和质量平均表观活化能均降低.减小煤粉粒度对改善煤粉燃烧性能是有利的.     

桦甸油页岩半焦燃烧特性研究

采用美国Perkin Elmer公司生产的Pyris1TGA热重分析仪,对桦甸油页岩干馏半焦进行燃烧特性试验研究,并分析了桦甸不同矿区油页岩半焦、不同粒径和燃烧升温速率等对半焦燃烧反应特性的影响,从而得到油页岩半焦燃烧化学反应的动力学参数,为油页岩半焦的有效开发与经济利用提供了理论依据。     

循环流化床油页岩燃烧的最佳方式

为了解决我国煤炭资源严重不足的问题,以爱沙尼亚为例,提出了以油页岩作为发电燃料的思路.介绍了东北电力大学开发的12 WM烧油页岩循环流化床锅炉的结构特点、运行情况;分析了燃烧油页岩的优越性;探讨了油页岩燃烧的最佳方式;结合吉林桦甸电厂10年的运行实践,论述了以油页岩作为发电燃料的可行性.     

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.     

Combustion characteristics of Daqing oil shale and oil shale semi-cokes

Thermo-gravimetric-analysis (TGA) was used to analyze the combustion characteristics of an oil shale and semi-cokes prepared from it. The effect of prior pyrolysis and TGA heating rate on the combustion process was studied. Prior pyrolysis affects the initial temperature of mass loss and the ignition temperature. The ignition temperature increases as the volatile content of the sample decreases. TG/DTG curves obtained at different heating rates show that heating rate has little effect on ignition temperature. But the peak of combustion shifts to higher temperatures as the heating rate is increased. The Coats-Redfern integration method was employed to find the combustion-reaction kinetic parameters for the burning of oil shale and oil shale semi-coke.     

煤粉富氧燃烧着火模式判断和动力学参数分析

为了能够更深入地了解煤粉在富氧气氛下的燃烧机理,尤其是煤粉富氧着火模式的判断,在热重分析仪上,模拟了不同氧气体积分数下的煤粉富氧燃烧过程.选取5个不同的氧气体积分数:21%、40%、60%、80%和100%,并且模拟了2种气氛下(N2/O2,CO2/O2)和不同颗粒大小的煤粉的富氧燃烧过程.并根据普适积分法,计算了煤粉的活化能和指前因子.提出了一种根据TG-DTG曲线判断煤粉着火模式的新方法,它使得煤粉着火模式的判断更为准确.研究发现,在CO2/O2气氛下的富氧燃烧过程中,当煤粉粒径小于40μm时,煤粉发生非均相着火;当煤粉粒径大于200μm时,煤粉发生均相着火.大颗粒比小颗粒受氧气体积分数变化的影响要大.     

燃烧室形状对甲醇发动机燃烧过程的影响

以甲醇发动机为研究对象,建立了三维数值计算模型,并对模型的有效性进行了验证,在此基础上,对直口、敞口和缩口3种不同形状燃烧室的工作过程进行计算,详细分析了燃烧室形状对缸内速度场分布及湍动能分布,火焰传播过程,燃烧压力、压力升高率、缸内温度及NO排放的影响.结果表明,直口燃烧室的燃烧持续期居中,并有适合的压力升高率,NO...     

500t/d油页岩干馏系统的半焦燃烧输送数值模拟

油页岩半焦喷动床作为以固体热载体为主的油页岩干馏工艺中的重要设备,有着经济有效的燃烧方式。针对500 t/d油页岩干馏系统内的半焦喷动床燃烧输送装置,应用计算流体力学软件,采用非预混燃烧模型,对油页岩半焦喷动床内部的传热及燃烧进行数值模拟。建立了油页岩半焦热解和燃烧的模型,得到了油页岩半焦喷动床内部的温度、氧气、二氧化碳的分布。结果表明:在喷动床内形成喷射区、环隙区、喷泉区的分布明显。在顶部的喷泉区燃烧剧烈,温度变化均匀,氧气摩尔分数较低,二氧化摩尔分数较高。     

火烧注气井等效热传递系数的实验测定研究

在建立火烧注气井等效热 传递模型的基础上,依据不同空气流速、热流密度下井筒壁面处的测量温度,测算得到 3 种情况的热 传递系数,并与相应的数值模拟的理论解加以比较,结果表明:二者随时间的变化趋势基本吻合,符合热力学第二定律的理论解释;等效热 传递模型可用于描述火驱工程实践中热空气与油层的对流换热过程。