高温下混煤燃烧挥发分与焦炭交互作用及评价方法

利用自制恒温热重实验系统,对几种典型煤种混煤试样进行恒定高温下的燃烧动力学实验,研究了掺混比、煤种、温度等因素对混煤燃烧过程中挥发分与焦炭交互作用的影响。该实验系统能近似模拟煤粉炉中煤粉突然喷入炉内高温燃烧情况,实现恒定高温下煤粉实时质量监测从而推算燃烧动力学。结果表明：随着新疆褐煤掺混比例的增加,燃烧速率升高,燃烬时间缩短。煤粉挥发分与焦炭燃烧存在时间上的重叠,并不是完全独立的两个过程。利用球对称收缩核模型描述高温下混煤燃烧过程,实验曲线与模拟曲线重合度较高。混煤在高温下燃烧挥发分与焦炭产生了显著的交互作用,简单加权方法由于未考虑这种交互作用,与实验曲线存在明显出入。通过改变高挥发分煤所占权重,提出了一种改进加权方法,重合度较高,且优于动力学模型。     

第五讲 水煤浆燃烧及关键设备

第五讲水煤浆燃烧及关键设备陆华良（国家水煤浆工程技术研究中心北京１００７１３）１水煤浆燃烧特性试验研究表明：水煤浆滴的燃烧过程可以分为水分蒸发、挥发分析出和燃烧及焦炭燃烧三个互相不同略有重叠的阶段。研究还表明：水煤浆滴的热力着火温度比同煤种的煤粒的热...     

不同燃烧压力下煤粉富氧燃烧特性试验研究

为了研究不同燃烧压力下煤粉的富氧燃烧特性及烟气成分,运用加压固定床燃烧反应试验系统对不同燃烧压力下的煤粉进行了富氧燃烧试验,结果表明:随着燃烧压力的增大,燃烧中心的温度也随之增大,当燃烧压力大于3.0 MPa时燃烧中心的最高温度不再明显增大,维持在750℃左右;随着燃烧压力的增大,煤粉的着火时间不断缩短,煤粉的燃尽时间先减小后增加,当燃烧压力大于3.0 MPa时,煤粉的着火时间与燃尽时间随着压力的增大不再发生明显的变化;随着煤粉的燃烧,O_2浓度先下降后上升,最后达到进气浓度,当燃烧压力大于3.0 MPa时,O_2浓度在前3 min内的降速较快,说明在此工况下的煤粉燃烧剧烈;CO_2浓度先下降后上升再下降达到进气浓度;CO浓度先上升后下降,随着燃烧压力的增加,燃烧过程中产生的CO浓度降低。     

气溶胶对煤燃烧的抑制实验研究

煤的燃烧是表面气相燃烧和内部阴燃综合作用的结果。选取粒径1～3cm的宁夏枣泉不粘结块煤,采用1m3密闭试验箱,研究了气溶胶灭火剂在30min浸渍时间内对煤火的抑制作用。实验结果表明,气溶胶灭火剂对煤的燃烧有一定抑制作用,扑灭了煤表面的气相燃烧火焰,且随着用量增加,煤燃烧体系的温度降低,燃烧速率减慢。当气溶胶灭火剂加入量增加至150g/m3时,在规定的浸渍时间内每分钟煤表面温度的降低幅度提高了约5倍,煤燃尽的总时间延长了约1倍多。     

查找重叠于某点所有区间的一种数据结构

快速查找重叠于某点的所有区间集是计算机图形学、模式匹配及其他应用中急需解决的问题之一。通过介绍了一种用于查找所有重叠于某个特殊点的区间的数据结构－区间空指令表，这种数据结构与AVL树具有相似的功能与特性，但执行起来比AVL树简单得多，它能够实现快速查找重叠于某点的所有区间集。搜索包含n个区间的空指令表以寻找重叠于一个点的区间约需时间为O（logn L)，L代表匹配区间的数目，插入或删除一个区间所需时间为O(log^2n)，图1，参5。     

液压液喷射燃烧试验研究

在研制的喷射燃烧试验设备基础上,考察了喷射压力、喷嘴直径、液压液温度和喷嘴距点火源距离等因素对液压液喷射燃烧性能的影响。结果表明：在形成稳定喷射流的情况下,液压液的喷射燃烧性能在不同喷射压力以及喷嘴直径下变化不大,而且不同类型液压液喷射燃烧难燃性能区别明显;液压液随着自身温度的升高,喷射流火焰撤火后持续燃烧时间相应延长;随着喷嘴到点火源距离的增加,喷射流火焰撤火后持续燃烧时间缩短;不同类型液压液的喷射燃烧难燃性优劣顺序依次为水-乙二醇、无水全合成液压液和抗磨液压油。     

消费级无人机采煤沉陷地地形数据采集飞行方案优选

采煤沉陷地地形数据是损毁评价、土地复垦的基础。本文以山东省邱集煤矿采煤沉陷地为研究区,设计了12种飞行方案,通过分析平面精度、高程精度、时间成本等因素,探究将消费级无人机应用于采煤沉陷地地形数据采集的最佳飞行方案。研究表明:增加控制点的个数和像片重叠度可以有效提高消费级无人机航测影像的精度,但当重叠度增大到一定程度时,精度提高的幅度趋于稳定;12种飞行方案获得地形图的平面精度均满足1∶500的精度要求,高程精度满足1∶1 000的精度要求,其中布设9个像控点、重叠度为9070或9080时高程精度最高;在120m的航高下,布设9个像控点,将重叠度设置为9070时航测摄影像精度最高;当飞行面积较大时,考虑时间成本,重叠度设置为8070性价比较优。     

煤中氟测定方法中高温燃烧水解过程影响因素分析

采用正交试验设计,选择高温燃烧水解过程中水解温度、水解时间、氧气通量、煤样质量4个因素对是否影响煤中氟的准确测定进行相应的研究和分析。分析结果表明,在选定的试验条件下,水解温度对煤中氟测定结果影响最大(约43.06%),水解时间、煤样质量的影响分别占22.15%、10.42%,而氧气通量的影响不明显,即煤中氟测定方法中高温燃烧水解过程的影响大小为:水解温度水解时间煤样质量氧气通量。在高温燃烧水解阶段应注意水解温度和水解时间的控制,并定期按时对高温水解炉的燃烧温度进行鉴定,以确保检测结果准确可靠。     

生物质与煤混烧的热重-红外试验研究

利用TG-FTIR对生物质、煤及其混合物的燃烧过程及燃烧产物进行分析,研究了生物质添加比例、升温速率、氧气浓度对燃烧过程的影响。结果表明,生物质的加入可以有效改善样品的燃烧性能,提高样品的燃尽性能。提高生物质添加比例,可以降低燃烧气态产物中CO与CO₂的比例,提高燃料利用率。提高升温速率和氧气浓度,可以提高生物质与煤混合物的燃烧速度,缩短燃烧时间,改善生物质与煤混合物的燃烧性能,有利于燃烧反应的进行;同时,燃烧气态产物中CO所占比例逐渐减小,CO₂所占比例逐渐增大,提高了燃料的燃尽率。     

半封闭空间瓦斯由燃烧转为爆炸过程的动力学分析

以瓦斯爆炸初期火焰传播速度与化学反应速率的关系为基础,实验研究半封闭空间瓦斯爆炸初期的火焰传播动力学过程。分析得出：瓦斯爆炸初期反应速率常数与爆炸传播速度的平方成正比;瓦斯从开始反应到爆炸的动力学过程主要受化学反应速率的影响。瓦斯爆炸初期火焰前沿位置和速度随时间变化曲线分别近似呈指数型增长,瓦斯传播速度为初始速度en 倍时认为瓦斯爆炸。瓦斯爆炸感应期由瓦斯燃烧感应期和由燃烧转为爆炸响应时间组成,瓦斯燃烧感应期为从瓦斯开始反应到瓦斯反应出现火焰的时间,由燃烧转为爆炸响应时间为基准时间t的n倍。     

煤中氯的分布及燃烧过程中氯析出特性的试验研究

测定了我国41种煤中氯含量,分析了我国煤中氯的分布特性。选取了两种中等氯含量的五阳贫煤和兖州烟煤在马费炉内进行了不同温度和燃烧时间的煤燃烧残渣中氯含量的测定,从氯平衡角度研究了煤燃烧过程中氯的析出特性,为下一步减轻煤燃烧过程中氯化物的排放提供了依据。     

温和热解条件下内蒙褐煤热解半焦的燃烧性能

为研究褐煤半焦的高效洁净利用及其燃烧性能的判别,模拟工业生产中煤炭热解外热式直立炭化炉,组装煤炭热解实验装置对内蒙褐煤进行热解。采用热重分析法对半焦/煤进行燃烧性能研究,探讨了影响褐煤热解半焦燃烧性能的主要因素,并对半焦与煤的燃烧性能进行比较。结果表明：热解条件是影响半焦燃烧性能的重要因素,随热解温度的升高和热解时间的延长,内蒙褐煤热解半焦的燃烧性能变差;半焦的燃烧性能与其本身的质量参数相关,用半焦的燃料比可以准确预测半焦的燃烧性能;对比半焦与煤的燃烧性能,发现内蒙褐煤热解半焦的燃烧性能“异常”好,其主要原因是内蒙褐煤半焦具有发达的孔隙结构,碳的活性高,其性质类似于木炭,有优异的燃烧性能。     

兰炭基烘焙型炭的燃烧特性研究

采用5种燃烧特征指数与Coats-Redfern法等动力学模型,对比分析了2种兰炭基烘焙型炭的燃料特性与燃烧特性。结果表明,型炭原样着火温度较低,燃烬时间较长,预处理兰炭制备的烘焙型炭的燃烧火焰稳定、燃烧强度与燃烬率较高。两型炭均属于两段一级反应机理,第二阶段的活化能高于第一阶段的活化能,第一阶段化学反应的速率高于第二阶段;兰炭预处理型炭燃烧速率高于原型炭燃烧速率。这为兰炭基烘焙型炭的清洁利用提供了基础数据与理论依据。     

二氧化碳-三氟甲烷抑制煤燃烧的试验研究（ 增刊）

为防治矿井火灾,国内外学者做了大量工作。为进一步研究如何提高二氧化碳对受限空间煤燃烧的抑制效果,设计了气体灭火剂抑制煤燃烧试验平台,分别测试了三种不同浓度二氧化碳对煤燃烧的抑制效果,23%的二氧化碳抑制效果较好。引入三氟甲烷灭火剂,测试了混合气体灭火剂对煤燃烧的抑制效果。得出了当二氧化碳中含有10%三氟甲烷时抑制煤燃烧效果最好,煤燃烧时间缩短了46.6%,并且比浓度23%的二氧化碳灭火效果提高了18.0%,说明了三氟甲烷和二氧化碳混合灭火剂抑制煤燃烧的协同作用明显。     

添加剂对煤粉-污泥混合燃烧特性的影响及动力学

采用热重分析法考察污泥、煤粉以及两者混合样品的燃烧特性,通过着火温度(Ti)、燃尽温度(Tb)以及综合燃烧特性指数(S)的变化,进一步研究添加剂对污泥-煤粉混合燃烧特性的影响,并探讨催化燃烧机理。结果表明:添加污泥能够降低煤粉的Ti,加速煤粉热解燃烧,改善煤粉的燃烧性能;但当污泥掺混比10%时,混合样品的最大失重速率降低,Tb升高,综合燃烧性能S变差。CaO,Na_2CO_3能够促进挥发分析出燃烧,并带动后续固定碳的燃烧,因此混合样品的燃烧速率提高,燃烧时间缩短,综合燃烧性能改善;MnO_2,Fe_2O_3对混合样品的无明显催化作用,且降低了混合样品的最大燃烧速率。同时,动力学分析表明添加CaO,Na_2CO_3能够减小燃烧体系的活化能,而添加MnO_2和Fe_2O_3对混合样品的表观活化能无明显影响。     

二氧化碳-三氟甲烷抑制煤燃烧的试验研究

为防治矿井火灾,国内外学者做了大量工作。为进一步研究如何提高二氧化碳对受限空间煤燃烧的抑制效果,设计了气体灭火剂抑制煤燃烧试验平台,分别测试了三种不同浓度二氧化碳对煤燃烧的抑制效果,23%的二氧化碳抑制效果较好。引入三氟甲烷灭火剂,测试了混合气体灭火剂对煤燃烧的抑制效果。得出了当二氧化碳中含有10%三氟甲烷时抑制煤燃烧效果最好,煤燃烧时间缩短了46.6%,并且比浓度23%的二氧化碳灭火效果提高了18.0%,说明了三氟甲烷和二氧化碳混合灭火剂抑制煤燃烧的协同作用明显。     

循环流化床煤泥锅炉木炭点火新工艺

循环流化床煤泥锅炉在点火与燃烧过程中必须充填底料石英砂 ,起蓄热、燃烧煤泥的作用。在运行初期使用原设计的油点火系统点火 ,点火时间在 90～ 10 0min ,点火时间长 ,耗资大 ,易结焦。改用木炭点火使点火时间缩短为 30～ 5 0min ,耗资仅为原来的 1/ 3 ,极有推广价值     

金属熔丝熔融成型制备Ni60合金工艺参数的优化研究

以Ni60合金为原料,采用金属熔丝熔融成型方法制备Ni60工件,研究了打印参数(重叠率、挤出比、分层厚度)以及烧结参数(保温时间)对制备Ni60性能的影响。结果表明,打印参数重叠率15%、挤出比120%、分层厚度100 μm时,生坯相对密度92.6%;在烧结过程中坯体保温时间越长,试样越致密,保温时间180 min时,相对密度即致密度达到95.68%;但保温时间过长,铬碳化物和铬硼化物等硬质相析出数量更多,晶粒组织更粗大,硬度反而下降。     

偏微分方程的小波求解法及其在燃烧计算中的初步应用

由于小波函数在时间与频域上局部性很好,因此在偏微分方程奇异性和瞬时突变性问题的解决中起着关键的作用。本设计在燃烧计算中构建燃烧过程多组分可压流动力学模型,并引入了二维的N-S方程,然后提出小波自适应配点法,研究了多组分燃烧计算中的应用问题。     

黏结性烟煤氧化破黏及热贯通特性

为了探索黏结性烟煤在地下气化通道贯通过程中热贯通特性,采用空气预热氧化的方法,研究并获得了温度、流量、时间3个因素对烟煤黏结指数的影响规律,以及低温氧化破黏前后烟煤燃烧贯通特性。实验表明,随着氧化温度的升高、空气流速的增大、破黏时间的延长,烟煤黏结性都显著下降,最适合的破黏温度为140～180 ℃;破黏后煤样燃烧的初始引发温度降低,2 920 min破黏后的煤样与原煤相比,初始引发温度降低了28 ℃;破黏处理后的煤样燃烧扩展速率提高了20%,燃烧贯通时间缩短;因此破黏后有利于黏结性烟煤地下气化通道的形成和扩展。