富氧条件下煤燃烧特性的热重法实验研究

发布时间：2017-06-28 08:16

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【摘要】： 目前,世界上火力发电厂煤粉锅炉大多都是用油点火或助燃,每年的耗油量是巨大的。因此,寻找更经济实用的解决办法是有必要的。研究煤粉在富氧条件下的燃烧特性,不论对煤粉的富氧燃烧还是煤粉的富氧点火技术都具有重要意义。 本文对褐煤、烟煤、贫煤、无烟煤、褐煤与无烟煤的混煤以及烟煤与无烟煤的混煤在氧气浓度分别为21%、30%、40%、70%和100%的条件下进行了热天平燃烧实验。并分析了不同氧气浓度下四种煤燃烧反应的动力学参数。 实验结果表明:(1)氧气浓度对煤粉热重燃烧的TG和DTG曲线有着非常大的影响。随着氧气浓度的增大,所有煤样燃烧的TG和DTG曲线都向低温区移动,煤样的着火温度及燃烬温度均呈下降趋势,燃烬温度相对于着火温度降低的速度更快,着火时间提前,燃烧时间缩短;最大失重速率也随氧气浓度的增大而增大并且移向低温区,煤粉的反应活性增强。(2)混煤在不同氧气浓度下的燃烧现象除以上几点与单煤相同外,随不同煤质特性的煤掺混还会出现不同的燃烧现象。煤质差异较大的褐煤与无烟煤掺混时,TG和DTG曲线会出现分段,这种燃烧分段现象会随着氧气浓度的增加越来越明显,当氧气浓度较高时在DTG曲线的低温段和高温段就会出现明显的平台。煤质差异相对较小的烟煤与无烟煤混合燃烧时,混煤的着火温度介于两种单煤之间,最大失重速率比两种单煤都小。混煤着火温度随氧气浓度增大而下降的速度比单煤要快。(3)单煤燃烧动力学参数的求解结果显示:随着氧气浓度的增大,煤粉的活化能增大;实验曲线的线性度越来越好。
【关键词】：氧气浓度 着火温度 燃烬温度 动力学参数
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TK227.1
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-17
• 1.1 课题背景9
• 1.2 我国的能源资源及利用状况9-11
• 1.3 研究煤燃烧特性的意义11-12
• 1.4 富氧燃烧的意义12-15
• 1.4.1 富氧燃烧节能原理分析13-14
• 1.4.2 富氧燃烧对环境的影响14-15
• 1.5 本文主要内容15-17
• 第2章 煤的燃烧理论及实验装置简介17-25
• 2.1 煤燃烧过程概述17-18
• 2.2 实验装置简介18-24
• 2.2.1 热重分析仪简介18-19
• 2.2.2 煤燃烧特性的热值分析法及所取得的成果19-24
• 2.2.3 氮气与氧气混合装置简介24
• 2.3 本章小结24-25
• 第3章 不同氧气浓度气氛对煤燃烧特性的影响25-44
• 3.1 实验样品制备及工业分析实验25-26
• 3.1.1 实验样品制备25
• 3.1.2 工业分析结果25-26
• 3.2 实验工况26
• 3.3 单煤实验结果及分析26-36
• 3.3.1 热重实验曲线分析26-33
• 3.3.2 氧气浓度变化对着火温度，峰值温度及燃烬温度的影响33-36
• 3.4 混煤实验结果及分析36-42
• 3.4.1 烟煤与无烟煤混煤燃烧实验结果及分析36-40
• 3.4.2 褐煤与无烟煤混煤燃烧实验结果及分析40-42
• 3.5 本章小结42-44
• 第4章 燃烧动力学参数求取与比较44-54
• 4.1 煤的化学反应级数44-45
• 4.2 活化能的定义及其在煤燃烧过程中的应用45-48
• 4.2.1 阿累尼乌斯定律与活化能45-46
• 4.2.2 活化能的求取方法46-48
• 4.3 实验曲线活化能的求解48-53
• 4.4 本章小结53-54
• 结论54-56
• 参考文献56-60
• 攻读学位期间发表的学术论文60-62
• 致谢62

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前3条

1 刘守英;;富氧燃烧技术在节能减排中的应用[J];现代农业科技;2011年24期

2 方向;贾力;谭泽涛;王忠民;;氧和水蒸气浓度及升温速率对生物质燃烧的影响[J];北京交通大学学报;2012年01期

3 王长安;刘银河;车得福;;低氧浓度下煤燃烧特性的热重实验研究[J];工程热物理学报;2010年10期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 米翠丽;富氧燃煤锅炉设计研究及其技术经济性分析[D];华北电力大学（北京）;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前6条

1 方向;典型生物质燃烧特性研究[D];北京交通大学;2011年

2 李玉龙;垃圾源头提质制备RDF及其能源化利用[D];沈阳航空航天大学;2012年

3 刘翔;生物质混煤燃烧及灰熔融动力学特性的实验研究[D];北京交通大学;2012年

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5 雷强;富氧气氛下煤掺混生物质燃烧特性[D];重庆大学;2012年

6 林婧;褐煤的富氧燃烧特性实验研究[D];内蒙古工业大学;2010年

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本文编号：493195