煤粉燃烧动力学于高炉喷吹及烧结上的应用

从煤粉燃烧动力学看,烧结料中碳粒直径从3毫米缩小到2毫米,可使燃尽时间缩短一半,能更充分利用燃料的化学能。高炉喷煤粉的粒径为200目时,燃尽时间在0.015～0.004秒之间,能保证煤气在循环区停留时间内燃烧完毕,不宜集中于几个风口喷吹,而应均匀分布。碳素燃烧在能量利用上占很重要的位置,煤粉的燃烧动力学可应用于烧结过程,也可以应用高炉喷煤过程,本文是这方面的一个尝试,不当之处,望不吝赐教。     

MnO2对高炉喷吹煤粉助燃作用的实验研究

煤粉助燃添加剂是改善煤粉在高炉喷吹条件下燃烧过程的重要措施。研究了无烟煤、烟煤在添加不同比例的MnO2后对其着火温度、爆炸性和发热量的影响,并分析比较了MnO2对不同煤样的影响。同时,确定了助燃添加剂MnO2对不同煤粉助燃作用的最佳添加比例。     

MnO2对高炉喷吹煤粉助燃作用的实验研究

煤粉助燃添加剂是改善煤粉在高炉喷吹条件下燃烧过程的重要措施。研究了无烟煤、烟煤在添加不同比例的MnO2后对其着火温度、爆炸性和发热量的影响,并分析比较了MnO2对不同煤样的影响。同时,确定了助燃添加剂MnO2对不同煤粉助燃作用的最佳添加比例。     

高炉喷煤若干问题的探讨

l煤粉在高炉内的去向煤粉由风口吹入高炉后，部分在风日前燃烧，部分以未燃煤形态进入高炉各部，参加各种反应或逸出炉外，其行为示于图1．除随炉顶煤气逸出炉外以及混于炉渣排出外，其余皆可认为是有效利用．强化高炉喷煤除配置良好的原料和施以正确的操作外，必须对煤粉吹入风口后的行为，即煤粉燃烧及未燃煤粉的行为加以深入研究．2未燃烧粉在高炉内的行为从高炉风口喷吹的煤粉在回旋区不可能全部燃烧，这部分煤粉离开回旋区后停止燃烧，随煤粉流进入炉内，形成了高炉内的末燃煤粉．进入炉内的末燃煤粉量与喷煤量和燃烧率有关．进入炉内…     

高炉燃料喷吹煤粉灰份与置换比关系的探讨

燃料经风口喷入高炉是炼铁降焦节能提高经济效益的重要手段。由于煤油比价的原因,喷吹燃料正由油向煤过渡,因此预测喷吹不同质量的煤粉的效果成为迫切需要。本文通过大量的计算,并对结果进行相关分析,得出灰份和置换比关系的回归方程,用此方程式使企业能既简便又科学地对煤源作出决择,以及预测各种不同含灰量的煤粉喷吹效益,并可根据不同时期的煤焦价格比值,决定喷吹煤粉灰份的经济临界值。     

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。     

高炉喷吹煤粉的理论研究

给出了置换比与煤粉燃烧率之间的定量关系式,以高炉所允许的最低煤粉燃烧率ηｍｉｎ为依据,明确地提出了最佳喷吹位置（氧煤燃烧器的位置）在具体的生产条件下高炉所允许的最高煤比和最佳煤比的概念,对各种型式的氧煤燃烧器进行了比较,认为双枪螺旋式氧煤燃烧器和同轴双螺旋式氧煤枪优于其它类型的氧煤枪。     

宁钢高炉喷吹煤配煤结构探究

制定合理的配煤方案对改善喷煤效果、降低燃料成本具有重要意义。以宁钢高炉5种喷吹煤及混合煤为实验原料,进行煤粉可磨性、着火点、煤灰熔融性和热重分析实验,分析各种煤粉的基础性能。在此基础上,调整煤粉配煤成分,确定经济高效的喷吹煤配煤结构。结果表明:配煤应以烟煤为主,稳定低挥发无烟煤配比,适当调整中挥发无烟煤的比例;在烟煤配比(质量分数)≥35%的条件下,煤粉挥发分质量分数控制在目标值18%左右,既能满足喷煤安全生产的需求,又能满足高炉生产对喷吹煤成分指标的要求。     

高炉新型燃煤喷枪的热模试验

根据新型燃煤喷枪冷态试验结果，对Ⅱ型、Ⅰ型与基准枪进行了热模对比试验，结果表明：在等同燃烧条件下，Ⅱ型、Ⅰ型喷枪的燃烧结果均优于基准枪，尤其当喷吹烟煤、煤粉粒度变粗、风温降低和增加喷煤量时，前者优势更加明显．富氧（1．2％）及无烟煤中混入烟煤（10％）亦能提高煤粉燃烧率；在本试验范围内其效果均低于新型燃煤喷枪．     

高炉喷吹用煤粉的灰份分布规律

本文研究了高炉喷吹用煤粉灰份含量与粒度的关系，指出加强原煤混匀，控制煤粉细度及采用一步收集煤粉的方法可减小入炉煤粉的灰份波动；筛除原煤中的细粒级部分可降低并稳定入炉煤粉的灰份含量．     

A novel model for cost performance evaluation of pulverized coal injected into blast furnace based on effective calorific value

The combustion process of pulverized coal injected into blast furnace involves a lot of physical and chemical reactions. Based on the combustion behaviors of pulverized coal, the conception of coal effective calorific value representing the actual thermal energy provided for blast furnace was proposed. A cost performance evaluation model of coal injection was built up for the optimal selection of various kinds of coal based on effective calorific value. The model contains two indicators: coal effective calorific value which has eight sub-indicators and coal injection cost which includes four sub-indicators. In addition, the calculation principle and application of cost performance evaluation model in a Chinese large-scale iron and steel company were comprehensively introduced. The evaluation results finally confirm that this novel model is of great significance to the optimal selection of blast furnace pulverized coal.     

未燃煤粉对炉渣粘度的影响

在实验室条件下研究了高炉大喷煤中未燃煤粉对炉渣粘度等性能的影响。研究表明,未燃煤粉作为熔体中的悬浮固体质点使炉渣粘度大大增加,因此高炉要实现大喷煤操作必须提高煤粉燃烧率。     

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.     

350MW燃煤锅炉燃烧过程和NOx排放的数值研究

采用IPSA两相流动模型、煤粉燃烧综合模型以及后处理的NOx生成模型,对一台350MW锅炉煤粉燃烧过程和NOx排放进行了数值计算,得出了炉内燃烧器区域以及炉膛出口的烟气温度场和燃烧产物的组分浓度分布．炉膛出口处模拟结果与锅炉热态试验数据进行了比较,两者吻合情况较好．另外,重点分析了炉内煤粉燃烧过程和NOx排放沿燃烧器出口中心线和炉膛高度方向上的生成规律,得出了NOx的主要生成区域,并指出了降低NOx排放的控制技术．     

低碳经济下电厂O2/CO2煤粉燃烧技术的应用

电厂O_2/CO_2煤粉燃烧技术是一种新型的煤粉燃烧技术,它采用纯氧和再循环烟气代替空气组织煤粉的燃烧,也被称作富氧燃烧技术或氧气/烟气再循环技术。本文介绍了O_2/CO_2燃烧技术国内外发展现状;阐述了电厂O_2/CO_2煤粉燃烧技术的特点,并以某电厂600MW亚临界四角切圆一次中间再热控制循环汽包炉对其特点进行了计算分析。研究表明:电厂O_2/CO_2煤粉燃烧技术是一种经济、高效、节能、环保的燃烧技术,正处于试验研究阶段。在低碳经济下,电厂O_2/CO_2煤粉燃烧技术的应用有利于推进国家节能减排目标的实现,符合建设资源节约型、环境友好型社会的要求。     

分解炉内不同煤质煤粉燃烧的数值模拟

针对一实际尺寸的分解炉建立数学模型，采用简化的PDF反应模型对3种不同煤质煤粉在分解炉内的燃烧过程进行了数值模拟。数值计算结果直观地展现了煤粉在炉内运动过程中的颗粒轨迹、挥发份释放速率、焦炭燃烧速率的详细情况，并对不同煤质煤粉进行了对比研究，为论依进一步研究分解炉内煤粉燃烧和碳酸钙分解的耦合作用提供了参考，为分析煤质与分解炉结构的适应性问题提供了理据。     

煤粉分级燃烧对炉内燃烧过程影响的试验研究

为了考察炉内燃烧过程的变化特性，研究了2.11 MW四角喷燃煤粉炉的煤粉分级燃烧效果.试验采用的锅炉燃料分级百分比为20%，二级燃烧区过量空气系数取0.95.一级燃烧区和燃尽区过量空气系数取1.10.结果表明, 与未进行分级燃烧的基础工况相比，煤粉分级燃烧试验炉二级燃烧区和炉膛出口温度增高，锅炉NOx排放体积比降低45%. CO、CO2和SO2在应用分级燃烧后的炉内变化复杂，但其排放体积比未发生较大改变，甚至略有下降. 分级燃烧使锅炉固体不完全燃烧损失(SICL)有一定程度增加, 该煤粉分级燃烧是一种清洁燃烧技术.