混煤燃烧特性分析及速度预测
电厂锅炉混煤燃烧技术应用现状及分析
电厂锅炉混煤燃烧技术应用现状及分析摘要:众所周知,我国火力发电厂的主要设备锅炉是按煤种进行设计和使用的.设计的煤种决定了火力发电厂锅炉的类型、结构和制粉系统.我国幅员辽阔,产煤地多,地质构造差异大,煤种多,煤质和特性不同,电厂实际运行中不可能设计出各种煤种.为了使燃煤电厂锅炉可靠、稳定、经济、环保运行,掺烧不同煤种是目前大多数火电厂的应对策略.国内外大量的研究和实践表明,许多电厂通过使用混煤锅炉燃烧,使企业的利润得到了提高。
关键词:电厂锅炉;混煤;燃烧技术1 混煤燃烧技术概述混煤燃烧技术是在锅炉燃烧时将不同种类的煤按照不同比例和方式混合以后实现高效率发现的过程。
混煤燃烧技术的应用难点在于不同的煤炭和不同的锅炉应用的技术要点不同,应用的优势在于能够充分利用不同煤炭资源的特性提高煤炭的燃烧效果,避免资源浪费,同时还能够提高热能的释放程度,改善电厂锅炉内部结渣的问题,最终要的是能够减少污染物的排放,对于保护环境有着重要的意义。
我国是一个煤炭发电的大国,每年电厂发电产生的污染物对自然环境和人的身体健康的影响非常大。
利用混煤燃烧技术一方面能够节约煤炭资源,另一方面可以降低污染,因此对于我国的可持续发展也有着重要的意义。
因此,混煤燃烧技术不论对于发电企业还是对于保护人类赖以生存的环境,都是人类发展进步意义的体现。
2、电厂锅炉燃混煤燃烧模式简析2.1炉前掺配,炉内混烧该模式主要是在送到磨煤机之前按照一定的比例输送不同种类的原煤,之后在输送皮带上进行掺混,在此过程中还需要确保能够掺混均匀,然后再到磨煤机中进行磨粉处理,并送到炉膛中进行燃烧。
该掺烧方式要求具备非常高的管理要求,并且只有具备良好堆煤场条件的才能够有效运用。
此外在这一混煤燃烧模式之中,被送入到各个燃烧器中的煤粉成分还需要保持一致性,并需要借助于掺混单煤种类以及比例进行调整的方式,来合理地调整炉煤的各项指标。
该方法能够实现对混煤的着火特性接近于易着火煤种优点的充分利用,其在具体燃烧的过程中还能够保持足够的稳定性,但是因为混煤的自身特性,容易在具体燃烧的过程中出现煤种难以燃尽等问题,并会造成煤资源的严重浪费。
混煤掺混方式对其燃烧特性的影响研究
第25卷第2期电站系统工程V ol.25 No.2 2009年3月Power System Engineering 13 文章编号:1005-006X(2009)02-0013-03混煤掺混方式对其燃烧特性的影响研究*默会龙1刘亮1白晓玲2朱光明3王艳1高颖佳1(1.长沙理工大学,2.中国石油独山子石化热电厂,3.湖南省电力公司试验研究院)摘要:利用热重天平对燃烧性能相差较大的巩义金鼎煤和平煤天安煤及其混煤燃烧性能进行热重分析,对两种不同的掺混方式得到的混煤进行实验,分析了两种掺混方式下的混煤着火温度、燃尽温度,并对混煤的可燃性指数Cb、综合燃烧特性指数S、稳燃指数G 进行了对比。
结果表明:在相同升温速率、质量比的情况下,掺混磨制好的单煤粉获得混合煤粉的方式同掺混原煤后进行磨制获得混合煤粉的方式相比,其各项着火特性、燃烧特性都有改善。
关键词:掺混方式;燃烧特性;热重分析;混煤中图分类号:TK124 文献标识码:AStudy on Effect of Blended Coal Way on Blended Coal Combustion CharacteristicsMO Hui-long, LIU Liang, BAI Xiao-ling, et al.Abstract: Thermogravimetric tests of Gongyijinding and Pingmeitianan and the blended coal have been carried out. The influence of the variation of experimental curves on the ignition and combustion characteristics of the blended coal on the different blended way is discussed. Different ways of blend methods, which the one is blended the pulverized coal that obtained by grinded the single parent coals, the other is blended the two parent coals then to grinded them in order to obtain the blended coal, was described in this paper. The parameters of flammability index C b, combustion stabilized G, comprehensive discrimination index S were used to evaluate the different blended coal. The result shows that, under the same heating up rate and the same mass, the ignition characteristics and the combustion characteristics of the first method are better than the second method.Key words: blended coal way; combustion characteristics; thermogravimetric analysis; blended coal随着我国国民经济的快速发展,煤的消耗量日益增加,加上运输困难、煤矿分布不均等因素,许多电站锅炉有燃用混煤的倾向。
煤质特性对燃烧效率的影响研究
煤质特性对燃烧效率的影响研究煤炭是世界上最重要的能源之一,其燃烧效率直接关系到能源利用的效果和环境污染的程度。
而煤质特性对燃烧效率的影响是一个备受关注的研究领域。
煤炭的燃烧过程可以简单地分为三个阶段:干燥、热解和燃烧。
在干燥阶段,煤炭中的水分被蒸发,这个过程需要消耗热量。
煤炭中的水分含量越高,干燥阶段所需的热量就越大,从而降低了燃烧效率。
因此,水分含量是影响燃烧效率的一个重要因素。
除了水分含量,煤炭中的灰分和挥发分也会对燃烧效率产生影响。
灰分是煤炭中不可燃的无机物质,它的存在会降低煤炭的可燃性,从而影响燃烧效率。
挥发分是煤炭中可以在燃烧过程中释放出来的可燃性物质,它的含量越高,煤炭的可燃性就越好,燃烧效率也会相应提高。
此外,煤炭中的硫含量也是一个重要的影响因素。
硫是煤炭中的一种元素,其存在会导致燃烧产生二氧化硫等有害气体。
二氧化硫不仅对环境造成污染,还会对人体健康产生危害。
因此,降低煤炭中的硫含量对于提高燃烧效率和减少环境污染都具有重要意义。
除了上述因素,煤炭的粒度和煤质结构也会对燃烧效率产生影响。
粒度越小,燃烧的表面积就越大,燃烧速度也会相应增加。
而煤质结构的不同也会导致燃烧过程中的反应速率不同,从而影响燃烧效率。
为了研究煤质特性对燃烧效率的影响,科学家们进行了大量的实验研究。
他们通过对不同煤质样品的分析和测试,得出了一系列结论。
例如,煤炭中的水分含量每增加1%,燃烧效率就会降低约0.5%;煤炭中的灰分含量每增加1%,燃烧效率就会降低约1%;煤炭中的硫含量每增加1%,燃烧效率就会降低约0.2%。
这些结论为煤炭的选择和利用提供了科学依据。
在实际应用中,为了提高煤炭的燃烧效率,人们采取了一系列措施。
例如,在煤炭的生产过程中,可以通过洗选等方法降低煤炭中的水分、灰分和硫含量;在燃烧过程中,可以采用先进的燃烧技术,如流化床燃烧和煤粉燃烧等,提高燃烧效率和减少污染物排放。
总之,煤质特性对燃烧效率有着重要的影响。
电厂锅炉混煤燃烧技术应用现状浅析 孟嘉
电厂锅炉混煤燃烧技术应用现状浅析孟嘉摘要:在现今社会发展的新形势下,伴随着社会人口数量的增加,人们对电力能源的需求量也在逐渐加大。
为保证电力供应,电力行业采取燃烧效率较高的锅炉燃煤供电的方式。
但这一发电方式所需成本相对较高,长期以往将造成电力企业巨大的经济消耗。
因此为降低锅炉煤炭燃烧发电的成本以及节约煤炭资源,国内各电力企业纷纷对煤炭供电相关事宜进行了探究,进而总结出了锅炉混煤燃烧这项技术。
而本文便是对这项技术的工作问题及特性进行了初步探析,并以此提出了相关改善建议,如下。
关键词:电厂锅炉;混煤燃烧技术;应用;现状引言自改革开放以来,我国人口数量急剧上升,各行各业对电力能源的需求量也在不断加大。
面对现今社会发展的新形势,保证供电需求,纷纷采取了锅炉燃煤供电的技术。
但如此并不是个长久之计,况且我国因为煤炭分布与生产的严重不均匀,致使我国生产的煤炭在特性上存在着较大的区别,再加上这一技术所需要的成本也相对较大。
针对这一系列问题,当下较为可靠的方法便是混煤燃烧技术的实施,这样一来不仅能够为企业节省一部分煤炭燃烧发电的成本,还能确保锅炉运行的稳定性,是目前较为有效的改善方案。
一、电厂锅炉混煤燃烧技术的概述在电力行业中,所谓的混煤燃烧技术并不是简单的将两种不同性质的煤炭混合在一起燃烧。
这一技术将两种煤混合前是要经过各项性能测试的,确保两者混合后不会产生安全隐患,其次再按照比例要求,将两种煤适量混合,最后再利用最佳的燃烧方式使其燃烧后发挥混合煤的最大燃烧优势。
针对混煤燃烧技术中煤炭的各项性能而言,混煤前可以根据煤炭这几个方面的特性进行分析。
首先要考虑的是煤炭的可磨性,在混煤燃烧技术上使用的煤炭必定是两种或两种以上,那么便可能会出现混煤中有一种煤炭不能磨成极其细致的粉末状,如果混煤中有难磨种类的煤存在,必然会对混煤后期燃烧工作造成一定的影响,是以在进行混煤前,则要求各电厂技术人员一定要考虑到这方面问题,以防难磨煤炭对混煤燃烧技术的正常运行造成阻碍。
煤粉大比例掺混不同生物质的混燃特性研究
煤粉大比例掺混不同生物质的混燃特性研究摘要:可再生能源生物质清洁低碳、易于获取、利于着火,含硫、氮量少且属于碳中性物质,但其能量密度低。
在煤粉中大比例掺混生物质(生物质/煤粉质量比大于5∶5)可有效改善煤粉着火特性,碳排放水平接近燃烧天然气,且污染物排放显著降低,进而达到节能减排目的。
目前研究主要集中在低掺混比例(小于5∶5)下生物质与煤粉的混燃特性,针对北方常见的玉米秸秆、稻杆和玉米芯等生物质与煤粉在大掺混比例下的燃烧特性,尚有待深入。
笔者利用热重分析技术分别研究了煤粉与不同生物质种类(玉米秸秆、稻杆及玉米芯)在不同掺混比例下(5∶5、6∶4、7∶3和8∶2)的混燃特性,分析生物质种类和掺混比例对混合燃料的着火温度、燃尽温度、交互反应以及燃烧特性指数等的影响,确定了不同生物质的最佳掺混比例。
结果表明:掺混比例对混合样品失重曲线的影响从大到小依次为玉米秸秆、玉米芯和稻杆。
随掺混比例增加,第1阶段最大质量变化速率逐渐增大且燃烧进程前移,第2阶段则逐渐减小,这是由于挥发分相对增加且焦炭相对减少的原因。
混合样品的着火温度和燃尽温度比纯煤粉分别下降约100和60℃。
随掺混比例的增加,玉米芯着火温度逐渐减小,玉米秸秆和稻杆则先减小后增大,且均在7∶3时达到最小;燃尽温度均呈现下降趋势,下降幅度由大到小分别为玉米芯、稻杆和玉米秸秆。
玉米秸秆和稻杆在8∶2时燃尽性能较差。
混合样品发生不同程度的交互作用,该交互作用正是生物质的促进和抑制的协同作用,使3种生物质均在5∶5时对煤粉燃烧抑制作用大;玉米秸秆和稻杆在7∶3时、玉米芯在6∶4、8∶2时促进作用大。
同时,3种生物质的燃烧特性指数远大于煤粉,随掺混比例的增大,玉米芯的燃烧特性指数变化最大并在8∶2时达到最大值,6∶4和7∶3时几乎相同;稻杆的变化最小且在7∶3时达到最大值;玉米秸秆在7∶3和8∶2时几乎相同并达到最大值。
小范围改变掺混比例时,燃烧特性指数变化不大。
混煤燃烧特性的热重试验研究
对于燃烧性能相差较大的无烟煤与烟煤或褐 煤掺混燃烧时, 最大失重速率有较大幅度的减小, 远小于单一煤种的最大失重速率, 在掺混比为
越好。H F 值随掺混比的变化规律示于图 11。
图 11 不同掺混比下煤样 H F 值变化曲线
由图 11 可以看出: 对于燃烧性能相差较大的 煤种掺混燃烧, 如无烟煤与烟煤或褐煤掺烧, 在以 燃烧无烟煤为主 (无烟煤占比例大于 50% ) 时, H F 指数随易燃煤比例的增加而增加, 说明煤样 在着火后燃烧速度下降, 不易形成较高的燃烧温 度, 燃尽性可能会下降, 甚至比无烟煤的燃尽性能 还差。
表 1 试验煤样的工业分析
水份 (M ) %
灰份V , ad)
%
固定碳 高位发热量
(F c, ad) (Q g r, ad)
%
M J kg
褐煤
5. 61 31. 52
38. 2
30. 28
21. 21
烟煤
2. 83 34. 66 30. 29 32. 67
19. 93
无烟煤 0. 78 26. 19 9. 42 63. 61 24. 84
笔者对 1 种烟煤、1 种无烟煤和 1 种褐煤的 混煤进行了热天平试验。 由于活化能是反应物分 子由初始稳定状态为活化分子所需吸收的能量, 因此煤的活化能比着火温度更能从本质上描述煤 的着火性能。 本文对不同掺混比下混煤的活化能 进行求解, 根据活化能及着火温度随掺混比的变 化规律, 对混煤的着火特性进行了分析; 此外, 根 据试验数据, 并考虑活化能的意义, 提出反映煤燃 烧速度的燃烧指数 H F , 并利用 H F 对混煤燃烧的 稳定性和燃尽性能进行了研究。
高炉喷吹混合煤的燃烧特性及配比优化研究
高炉喷吹混合煤的燃烧特性及配比优化研究作者:王志来源:《科技创新与生产力》 2016年第6期王志(北京中寰工程项目管理有限公司,山西太原 030006)摘要:试验研究了不同配比烟煤对混合煤燃烧性能、煤焦置换比及可磨性的影响。
通过热重分析、沉降炉等试验,确定最优喷吹用煤配比,试验结果表明,添加烟煤,混合煤的燃烧性能及可磨性都得到改善,但煤焦置换比下降。
试验最终确定45%A+15%B+40%C为最佳配比。
关键词:烟煤;燃烧性;配比;高炉喷吹中图分类号:TF538.6 文献标志码:A DOI:10.3969/j.issn.1674-9146.2016.06.100收稿日期:2016-02-28;修回日期:2016-04-28作者简介:王志(1987-),男,山西朔州人,硕士,主要从事于煤焦化设计研究,E-mail:wangzhictq@。
高炉喷煤技术是目前钢铁行业降低焦比的一个重要技术手段。
自喷煤技术推广以来,高喷煤比一直是行业追求的目标[1]。
根据目前国内市场情况,焦炭和喷吹煤的每吨差价在300~400元。
而国外研究表明高炉喷煤技术最大可替代焦炭使用量的40%~50% [2],所以若能最大限度地发挥喷煤技术的优势,将能有效地降低钢铁企业生产成本。
然而,喷吹煤的燃烧率一直是影响高喷煤比的重要因素,煤粉不完全烧燃将带来一系列的问题。
如果风口前大量喷吹煤不能完全燃烧,将会影响炉况顺行,影响高炉正常生产[3]。
目前,生产高炉喷吹煤粉主要方式是混合喷吹。
混合喷吹虽然只是多种单种煤的物理混合,但由于煤粉燃烧是个非常复杂的过程,各煤种在燃烧过程中相互作用,使得混合煤粉的燃烧性能难以预测[3]。
因此,试验主要对4种单种煤及5种混合煤的燃烧特性、可磨性及配比进行了试验,分析改变烟煤配比后对混合煤喷吹性能的影响。
1 试验方法1.1 试验仪器试验用主要仪器有:电子天平、真空干燥箱、马弗炉、沉降炉、热重分析仪、粉碎机、发热量测定仪。
实验一煤燃烧特性的热重分析
实验一燃烧特性的热重分析实验目的1.了解热重分析仪的基本结构,掌握仪器操作;2.学会应用热重法分析煤/生物质的燃烧特性。
实验内容及要求1.熟悉热重分析工作原理;2.学会处理煤/生物质燃烧热失重曲线,求解典型燃烧特性参数,并分析燃烧特性。
三、实验步骤1.试样、气体准备,如预先干燥、磨制、筛分、称量试样等,罐装所需浓度和纯度的保护气体和反应气体。
检查仪器放置平稳、管路气密性及电源连接完好等。
2 . 开启系统:(1)打开恒温水浴槽(温度设定:22C);(2)接通气体(氮气流量:30ml/min ;空气流量:100ml/min );(3)待恒温水浴槽达到设定温度和气流稳定后,打开TGA 主机; (4)打开计算机进入Windows NT ,双击“ STAR e” 图标打开STAR e软件。
3. 根据软件建立试验方法,设置升温速率10C ~30C/min、最大温度900C,完毕后按提示放置样品,按提示开始、结束(重新开始)试验。
4.根据随机软件进行数据处理。
5. 关闭系统:(1)须在TGA主机的炉温低于300C后关闭恒温水浴槽;(2)关闭TGA 主机;(3)关闭气体;(4)关闭计算机。
四、实验报告1 .热重燃烧特性指标的含义和求解方法;2 .热重燃烧条件下各燃烧特性参数代表的意义;3.求解煤/ 生物质燃烧特性参数;4 .结合所得数据分析燃烧特性。
瑞士 Mettler-Toledo 公司的TGA/SDTA851 e 热分析系统图1、图2为热分析系统原理图。
该系统包括热重/差热同步分析仪,热重天 平和高温恒温浴槽。
具体参数如下:型号:TGA/SDTA851 e ;温度范围:室温~1600°C ;大测试 炉:直径12mm ,容积900卩;温度准确度:±).25C ;温度重复性:±).15C ;线 性升温速率:0.01~100C /min ; SDTA 分辨率:0.005C 。
图1中,天平和测试炉组成的测试单元是热重/差热同步分析的核心,采用 平行支架微量/超微量天平,称量不受样品支架长度变化(如热胀冷缩效应)的 影响;内置砝码全自动校准;称量部件处于恒温室内( 22.0 ±.1C),不受环境 因素的影响。
混煤燃烧特性及动力学分析
混煤燃烧特性及动力学分析邢相栋;张建良;任山;曹明明;焦克新【摘要】Non-isothermal combustion experiments of different additive amount of bituminous (0%, 20%, 40%, 60%, 80%, 100%) were conducted by synthesized thermogravimetry analyzer(STA409PC) from room temperature to 900 ℃ in air. The changes of combustion characteristic parameters of pulverized coals in different atmospheres are analyzed. The results show that DTG curves of coal combustion move to low temperature zones when the amount of bituminous increases. It indicates that both ignition and burn out temperature are lower, burn out time decreases, combustion characteristic index obviously increases, and combustion performance of blending coal are improved. The iso-conversional method involving Flynn-Wall-Ozawa(FWO) methods was used for the kinetic analysis of the main combustion process. The results indicated that when the additive amount of bituminous varied from 0 to 100%, the value of activation energy which would sharply reduce if the additive amount of bituminous was under 60% increased from 133. 94 kJ/mol to 78. 03 kJ/mol by using FWO method.%采用综合热分析仪(STA409PC),系统研究了分别配加0%,20%,40%,60%,80%,100%烟煤对无烟煤煤粉燃烧特性的影响.结果表明,随着烟煤配加量的增加,燃烧DTG曲线呈现双峰状向低温区移动,着火温度及燃尽温度降低,燃尽时间缩短,综合燃烧指数明显提高,燃烧特性得到改善;采用非等温模型Flynn-Wall-Ozawa(FWO)对主要燃烧过程进行动力学分析,当烟煤配加量从0%~100%时,煤粉燃烧活化能从133.94 kJ/mol降低到78.03 kJ/mol,且烟煤的配加量低于60%时,能够显著降低煤粉燃烧的活化能.【期刊名称】《煤炭转化》【年(卷),期】2012(035)003【总页数】5页(P43-47)【关键词】热重法;燃烧;混煤【作者】邢相栋;张建良;任山;曹明明;焦克新【作者单位】北京科技大学高效钢铁冶金国家重点实验室,100083北京;北京科技大学高效钢铁冶金国家重点实验室,100083北京;北京科技大学高效钢铁冶金国家重点实验室,100083北京;北京科技大学高效钢铁冶金国家重点实验室,100083北京;北京科技大学高效钢铁冶金国家重点实验室,100083北京【正文语种】中文【中图分类】TQ534;O643.12煤粉燃烧是高炉喷吹节能降耗的重要措施,也是燃煤电厂锅炉的主要燃烧方式,提高煤粉燃烧效率、改善其燃烧特性和减少有害气体排放是煤粉燃烧技术领域的关键研究课题.近年来,混煤燃烧(特别是烟煤与无烟煤混合)在世界范围内得到广泛应用.混煤复配时,若煤种比例选择适当,混合均匀,则能充分发挥各煤种的优越性,弥补单一煤种自身燃烧特性存在的缺陷,给生产的安全性和经济性带来良好的影响.实际运行表明:混煤的燃烧特性与单一煤种相比发生很大的变化,这是因为混煤的反应性发生了变化.关于混煤燃烧特性的研究已有许多报道[1,2],对于烟煤促进无烟煤的燃烧也已经普遍被接受,但对烟煤与无烟煤混合燃烧特性系统研究的内容并不多.本实验系统研究了混煤燃烧过程,主要以配加不同比例烟煤与无烟煤的混煤为研究对象,通过模式匹配的方法,初次以Flynn-Wall-Ozawa (FWO)模型为基础,采用综合热分析仪(STA409PC)研究了煤粉的燃烧特性,着重对燃烧反应的动力学参数活化能进行了研究.1.1 煤样分析实验所用烟煤及无烟煤样品为山东某钢铁企业提供,单煤种的煤质分析数据见表1. 由于煤粉水分(Mad)、灰分(Aad)、固定碳(FCad)和挥发分(Vad)含量具有线性加权性[3],因此可以通过计算得到混煤煤粉煤质分析数据(见表2).1.2 实验方法采用德国耐驰公司综合热分析仪(STA409PC)可获得试样的热重曲线(TG)和微熵热重曲线(DTG).主要技术数据如下:热天平精度1μg;最大试样量1000mg;温度范围为室温~1400℃;实验气氛为空气和氮气;升温速率范围0.1K/min~30.0K/min;样品粒度小于80目.实验过程中以无烟煤为基准,分别配加0%,20%,40%,60%,80%,100%的烟煤,按要求均匀混合后取样,在空气气氛下,从室温加热至900℃,观察热重曲线变化,分析煤粉的燃烧特性,确定过程的动力学参数.升温速率分别控制为5K /min,10K/min,20K/min,每次称取试样质量为(10±0.2)mg,为保证测量结果的准确性,同一实验条件下,实验重复3次.2.1 燃烧特征参数分析2.1.1 燃烧特征值的确定2.1.1.1 着火温度和燃尽温度本实验采用TG-DTG法[4]确定着火温度,即在DTG曲线上过第一个峰值点作垂线交TG曲线于A点,过A点作TG曲线的切线,与TG曲线上开始失重的平行线交于C点,C点对应的温度即为着火温度Ti,而燃尽温度Tf定义为试样失重占总失重98%时对应的温度.煤样从着火温度上升到燃尽温度所用的时间为燃尽时间.2.1.1.2 综合燃烧特性指数综合燃烧特性指数S全面反映了煤的着火与燃尽特性,S越大表明煤的燃烧特性越好[4],S定义如下:式中:(dw/dt)max为最大燃烧率,%/min;(dw/dt)mean为平均燃烧率,%/min;Ti为着火温度,℃;Tf为燃尽温度,℃.2.1.2 TG/DTG曲线分析升温速率为10K/min时,不同烟煤配加量对混煤煤粉燃烧特性影响的热失重曲线(TG)和失热重微分曲线(DTG)见图1,TG曲线表征的是样品质量随温度递减的变化曲线;DTG曲线表示样品瞬时失重速率随温度的变化曲线,其反映某一时刻样品发生失重的剧烈程度.在给定的工况条件下,煤粉的燃烧经历了几个不同的阶段,大致分为三个区域:首先是从室温到煤粉着火点Ti的干燥脱气阶段,这一阶段主要是水分的挥发和少量挥发分的析出,煤粉热重曲线的外形基本没有发生变化;第二阶段是煤粉燃烧的主要阶段,在该阶段,随着温度的升高,煤粉中固定碳和大量有机物挥发燃烧;第三阶段的温度区间是第二阶段的末端温度之后到900℃,煤粉只有少量质量损失.其中第二阶段的反应最为强烈,也是研究煤粉燃烧动力学的主要反应区域.煤粉燃烧是一个复杂的物理化学过程,本文描述的三个阶段只是粗略划分.从DTG曲线可知第二阶段的质量损失速率明显大于其他两个阶段. 表3为升温速率为10K/min时不同烟煤配加量(0%,20%,40%,60%,80%,100%)煤粉燃烧的特征参数.表3中Ti为煤粉着火点,℃;T1,T2分别为DTG曲线峰值对应的煤粉燃烧温度,℃;(dw/dt)1和(dw/dt)2分别为DTG曲线峰值对应的煤粉燃烧率,%/min;(dw/dt)max为煤粉最大燃烧率,%/min;Tmax为煤粉最大燃烧率对应的温度值,℃;Tf为煤粉燃烧终点温度,℃.随着烟煤配加量的增加,煤粉DTG曲线第一个峰值均向低温区移动.由表3可知,烟煤和无烟煤单独加热燃烧时,煤粉的DTG曲线呈现单一峰值,混合之后呈现双峰,且随着烟煤配加量的提高,前峰所指的燃烧速率逐渐变大,后峰逐渐变小,其中前峰主要体现烟煤燃烧过程,后峰体现无烟煤燃烧过程.煤粉最大燃烧率体现了煤粉中百分比占优势的煤种燃烧特点[3],同时,混合煤粉燃烧平均反应速率随着烟煤配加量的提高而逐渐增加.故高反应性烟煤的加入能够促进煤粉挥发分的析出,从而引起最大反应速率发生改变.2.1.3 烟煤配加量对煤粉燃烧特性的影响混合煤粉的着火温度和燃尽温度随烟煤配加量的变化关系见图2.由图2可以看出,随着烟煤配加量的增加,煤粉燃烧的着火温度和燃尽温度均有下降趋势.烟煤配加量对混合煤粉综合燃烧特性指数的影响见图3.由图3可以看出,烟煤的加入能够显著改善煤粉的燃烧性能,同时可以得出,烟煤对混合煤粉综合燃烧特性指数的影响并不是线性关系,配入量超过60%之后,影响程度明显增加.2.2 动力学分析2.2.1 燃烧动力学计算非等温、非均相燃烧反应过程中,样品热解速率或转化速率dα/dt与反应速率常数κ(T)和燃烧机理函数f(α)具有线性关系,其动力学方程为:式中:α为煤粉氧化分解过程的转化率,%;T为转化率等于α时所对应的温度,K;t为转化率等于α时的升温时间,s.κ(T)通常采用Arrhenius定律描述:式中:A为前置因子;E为活化能,kJ/mol;R为普适气体常数,其值为8.314J /(mol·K).f(α)描述为:式中:n为反应级数.定义热解转化率α为[5]:式中:mi,mt和m∞分别代表反应开始前、反应t时刻和反应结束时样品的重量. 将式(3)和式(4)代入方程(1)中,得到方程(6):升温速率:方程(6)变为:对式(8)进行积分并记为g(α):式中:T0为初始温度,K.本文采用非等温转化的方法,设计了一系列不同升温速率的实验,根据非等温模型Flynn-Wall-Ozawa(FWO)计算出燃烧过程动力学参数活化能.Flynn-Wall-Ozawa(FWO)模型基于以下方程[5,6]:该方程可以根据与1/T的线性关系,计算通过不同转化率时的燃烧转化活化能Eα.2.2.2 动力学参数分析以方程(10)为基础,利用lnβ与1/T之间的线性关系可以计算出不同燃烧率条件下的反应活化能Eα.本实验采用非等温转化的方法,分别选取5K/min,10K/min和20K/min三个不同的升温速率评价反应活化能和转化率α之间的关系.在一定烟煤配加量的条件下不同升温速率对煤粉燃烧的特征参数见表4.由表4可以看出,升温速率不仅影响煤粉挥发分的析出和燃烧,同时影响煤粉的燃烧速率.图4是以FWO模型为基础绘制计算确定煤粉燃烧活化能Eα的趋势图.[7]采用FWO的方法计算了转化率α在[0.2,0.8]的活化能(见表5).由表5可以看出,活化能Eα具有很好的线性相关系数,R2值在0.950 89~0.999 97之间,证明结果是可靠的.随着烟煤加入量的增加,活化能分别为133.94kJ/mol,122.22kJ/mol,97.52kJ/mol,85.11kJ/mol,85.04kJ/mol,78.03kJ/mol.混合煤粉燃烧活化能随着烟煤配入量的增加逐渐降低,这与混合煤粉中挥发分含量有关,混合煤粉中挥发分的含量见表2.混合煤粉挥发分含量增加,活化能逐渐降低,这主要是因为混合煤粉挥发分含量越高,相同温度条件下析出挥发分的量越多,挥发分浓度越高,挥发分分子间碰撞越剧烈,普通分子更容易转化为活化分子,煤粉氧化燃烧越容易.[8,9]烟煤的配加量低于60%时,能够显著降低煤粉燃烧的活化能.1)随着烟煤配加量的增加,煤粉燃烧DTG曲线向低温区发生移动,煤粉燃烧平均反应速率逐渐增加.2)随着烟煤配加量的增加,煤粉的着火温度和燃尽温度均降低,综合燃烧指数提高,煤粉的燃烧特性得到改善,这将有利于煤粉的燃烧和燃尽.3)挥发分对燃烧特性有较大影响,煤粉挥发分含量增加,煤粉活化能逐渐降低. 4)采用FWO方法计算燃烧过程活化能,得到活化能和烟煤配加量具有一定的数学关系,烟煤配加量低于60%时,能够显著降低煤粉燃烧的活化能.【相关文献】[1]刘亮,周臻,李录平.混煤燃烧反应动力学参数的实验研究[J].电站系统工程,2006,22(2):7-9.[2]秦瑾,何选明,刘瑞芝等.催化剂对劣质煤燃烧性能的影响[J].煤炭转化,2011,34(2):13-17.[3]张建良,张曦东,陈杉杉.利用热重法研究煤粉的燃烧[J].钢铁研究学报,2009,21(2):6-10.[4]唐强,王丽朋,闫云飞.富氧气氛下煤粉燃烧及动力学特性的实验研究[J].煤炭转化,2009,32(3):55-60.[5] Zou S P,Wu Y L,Yang M Det al.Pyrolysis Characteristics and Kinetics of the Marine Microalgae Dunaliella Tertiolecta Using Thermogravimetric Analyzer[J].Bioresour Technol,2010,101(1):359-365.[6] Boonchom B,Puttawong S.Thermodynamics and Kinetics of the Dehydration Reaction of FePO4·2H2O[J].Phys B,2010,405(9):2350-2355.[7] Seo Dong Kyun,Park Sang Sh in,Hwang Jungho et al.Study of the Pyrolysis of Biomass Using Thermogravimetric Analysis(TGA)and Concentration Measurements of the Evolved Species[J].Journal of Analytical and Applied Pyrolysis,2010,89(1):66-73.[8]张洪.矿物质对煤粉燃烧特性和反应动力学影响的研究[J].中国矿业大学学报,2009,38(3):455-456.[9]李梅,吕硕,焦向炜.内在矿物质对煤焦燃烧特性影响的实验研究[J].煤炭转化,2009,32(2):33-36.。
烟煤混煤综合燃烧特性试验研究
神华煤不同温度区域结渣特性表
表4
80%神华+20% 新高山混煤不同温度区域结渣特性表
1 360 红褐色,硬度高,表 面光滑,呈釉质型, 难刮下 结渣严重
表5
80%神华+20% 平朔混煤不同温度区域结渣特性表
1 350 1 300 黑褐色,粘结在一起, 灰褐色,粘结在一起,可刮下 质地较脆,强度差 结渣中等 结渣中等
ห้องสมุดไป่ตู้
摘 要: 对某电厂常用的 3 种烟煤及其混煤在 CRF 热态试验台上进行了试验研究,详细讨论了其燃尽、结渣和排放特性。 关键词: 混煤;燃尽;结渣;排放特性 中图分类号: TQ533 文献标识码:A
Experimental Study on Comprehensive Behavior of Combustion of Soft Blending Coals
收稿日期:2001-11-21 李永华(1968- ) ,男,博士。071003
图
CRF 试验台结构图
1.吊车 2.运煤皮带 3.吸铁器 4.碎煤器 5.碎煤斗 6.给煤机 7.给煤风机 8.磨煤机 9.消音器 10.空气加热器 11.过滤器 12.旋风分离器 13.布袋除尘器 14.防爆器 15.排粉机 16.排粉烟囱 17.绞龙 18.粉煤仓 19.螺旋给粉机 20.燃烧器 21.一次风机 22.一次风电加热器 23.二次风机 24.二次风电加 热器 25.炉膛 26.烟道 27.烟气冷却装置 28.烟气冷却风机 29.烟气再加热器 30.静电除尘器 31.灰斗 32.变压器 33.吸风机 34.烟囱
式中:Qr——试验炉输入热量,kJ/kg; Aad——空干基灰分; afh ——飞灰份额,%; alz——炉渣份额,%; cfh ——飞灰含碳量,%; clz——炉渣含碳量,%。 由式 (1) 计算的试验结果示于表 2。从表 2 中看 出,烟煤试验结果燃尽情况都不好,可能与煤种有关 系,但可进行烟煤的相互比较。由于这里没有单烧平 朔煤的可燃物数据,从以前的热天平分析知,平朔煤 燃尽比神华煤差。所以对于烟煤试验也可以得出这样 表3
混煤的特性及对燃烧的影响
混煤的煤质特性及对燃烧的影响这里写上自己的名字,单位名称,然后另起一行,写上名字的拼音,单位的英文Abstract:According to the current supply of coal fuel coal-fired power plants and operation process of the common characteristics of coal are analyzed, the evaluation indexes of mixed coal plant characteristics and main characteristics of mixed coal combustion influence of indicators.Key Words:Mixing coal,Characteristics of coal摘要:根据目前我国燃煤电厂燃料煤的供应状况及电厂运行过程中常用的煤质特性评价指标,分析了电厂混煤的相关特性及混煤主要特性指标变化对燃烧的影响。
关键词:混煤;煤质特性;随着国家经济的发展及电力体制改革,我国的电力行业已经逐步摆脱粗放型管理,运行机制也已经逐步由计划经济向市场经济发展。
厂网分开、竞价上网已经开始实施。
如何降低发电成本,提高机组效率,直接关系到发电企业的生存与发展。
根据目前国内的煤炭市场和电力需求情况,我国火电厂出现一些问题:①电装机容量增大,煤的耗量增加,一台300MW机组的锅炉的日耗煤量约达3000吨左右,因而很难保证燃烧单一煤种。
②煤炭资源集中在经济欠发达的中、西部地区,在经济发达、对电力需求大的东、南部地区煤炭资源则非常贫乏,北煤南运,煤的运输能力不足。
③近年的电慌、煤慌,造成很多电厂“饥不择食”,被迫烧一些劣质煤。
④许多电厂锅炉的实际燃煤与设计煤种不符,安全经济得不到保障,因而采用混煤燃烧,以便满足锅炉燃烧的要求。
1.1混煤燃烧特性从燃料特性来考虑,燃煤的主要性质根据锅炉需求大体可分为三个层次:第一层次是最基本的煤质指标,如碳含量C、氢含量H、挥发分V、灰分A、全水分M、发热、量Q、硫分S;第二层次指标是对燃料特性的重要补充,如可磨性HGI、着火温度ti粒度组成或煤粉细度、有害元素含量、煤灰熔融特性温度、煤灰粘度与结渣性;第三层次指标是对燃用煤质的专门了解,如密度、硬度、比热、导热系数和膨胀系数、热分析、燃烧特性、煤灰表面张力及沾污能力、灰渣强度及烧结温度等。
污泥混煤燃烧热解特性及其灰渣熔融性实验研究
污泥混煤燃烧热解特性及其灰渣熔融性实验研究城市污水污泥的处理已成为困扰各国的环境问题,焚烧法和热解法具有资源化和能源化等优点,被认为是两种有前途的热化学处理方法,在发达国家广泛应用。
随着经济的迅速发展,污泥的处理处置越来越受到关注,因此,污水污泥的高效洁净焚烧已成为我国城市污水污泥处理亟需研究的课题。
本文采用热量计、差热天平、加热炉、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDX)及X衍射分析仪(XRD)等分析仪器对污泥及其混煤的热解、燃烧过程进行研究,探讨污泥及其混煤燃烧热解机理,分析燃烧过程的反应动力学特性,对焚烧后的灰渣进行了形貌与物相结构分析。
对城市污水污泥干燥特性的研究表明:不同厚度、比表面积大小及外部加热干燥条件均影响到污泥的干燥特性。
随着料层的减薄,比表面积的增加,污泥干燥速度变快,干燥时间变短,收缩效果变好,过热干燥效果优于饱和干燥。
用非等温热重分析法进行了污泥的热解特性实验,分析了污泥在升温过程中的基本失重规律。
研究显示:污泥的热解过程可用气固反应动力学方程表示为:dα/dτ=AeRT(1-α)n,并得出了污泥热解表观动力学参数。
发现r(α)=(1-α)2、f(α)=(1-α)0.2是最适合描述污泥热解反应峰前峰后的机理方程。
在空气氛围下对城市污水污泥进行燃烧实验,计算了相关的燃烧特性参数,并对污泥燃烧、热解特性进行了比较,发现:在第一温度段(20-330℃)燃烧曲线与热解曲线基本上相同或接近;第二温度段(330-450℃)热解曲线衰减快于燃烧曲线,而在第三温度区(450℃~550℃),由于污泥中高分子有机物的分解燃烧,燃烧曲线衰减更快。
实验中还发现氮气氛围下污泥残重要高于空气氛围,说明氧气的存在能够加快污泥的热解。
对污泥掺混不同比例煤粉的试样进行热重法试验研究发现:在混合试样的热解燃烧过程中,两组分之间不会相互影响,挥发分的释放过程可以认为是两母本试样挥发分释放的总和;混合试样的燃烧曲线位于污泥和煤粉燃烧曲线之间。
热能动力工程-不同煤种混煤燃烧时NO_x生成和燃尽特性的试验
收稿日期:2003-06-24; 修订日期:2004-03-20基金项目:国家重点基础研究专项经费(G2001C B409600)作者简介:周 昊(1973-),男,江苏吴江人,浙江大学副教授.文章编号:1001-2060(2004)03-0242-04不同煤种混煤燃烧时NO x生成和燃尽特性的试验翁安心1,周 昊1,张 力2,岑可法1(1.浙江大学热能工程研究所,浙江 杭州 310027;2.湖南省电力勘测设计院,湖南 长沙 410007)摘 要:在一维沉降炉上对无烟煤、贫煤、烟煤及其混煤的燃烧特性进行了研究,分析了不同因素对NO x排放量的影响,并讨论了不同过量空气系数、掺混比及一、二次风比例对燃尽率的影响,试验结果表明:当烟煤的掺混比例为25%,NO x 的排放量较低,混煤燃烧时沿程分析结果表明,煤种特性的不同导致NO x排放时有不同的峰值。
关键词:混煤;NO x;掺混比;燃尽率中图分类号:X784 文献标识码:A1 引 言在我国,许多大型电站锅炉燃用混煤,燃用混煤是合理利用现有煤炭资源的一个发展趋势,混煤的合理配备可提高煤炭尤其是劣质煤的利用率,节约煤炭资源,为劣质煤的合理利用带来了广阔的前景。
然而混煤的特性较单一煤复杂,混煤的燃烧过程是比较复杂的过程,涉及到多种因素。
特别是混煤的配比,国内外学者已提出多种混煤的配比方法。
但总的来说,在确定混煤的配比时,应综合考虑混煤的着火、燃烧、燃尽和污染物的排放特性等。
本文在一维沉降炉上进行了无烟煤、贫煤、烟煤及其混煤燃烧时的NO x生成特性和燃尽特性的试验,从炉膛温度、过量空气系数、一二次风比值及给粉量等几个方面,对这三种煤及其混煤的氮氧化物的排放量进行了分析,并考察了过量空气系数、掺混比及一、二次风比例对燃尽率的影响,为燃烧混煤的大型电站锅炉的设计及运行提供了重要的科学依据。
2 试验方法试验是在一维沉降炉上进行的,试验选取了三种单一煤及其按不同比例组成的混煤,这三种煤分别代表了无烟煤、贫煤、烟煤,它们的煤质参数分析见表1,三种煤的平均细度为80μm。
神木煤与半焦混合燃烧特性的热重分析
图 1 试样的 TG - DTG 曲线
图 2 着火温度曲线示意
表 2 煤焦混粉的着火温度
K
项目
样品编号 1号 2号 3号 4 号 5 号
着火温度 最大反应温度
405 2 411 7 418 9 427 1 496 1 450 1 458 5 468 3 476 2 569 1
在锅炉燃烧时, 掌握着火温度对于煤的点燃和 稳定燃烧有重要的指导意义。由表 2和图 3可以得 出, 随着掺焦比的增加, 煤焦混粉着火温度呈增加 趋势, 但增加量并不显著, 这是因为混粉的着火温
榆 林地区 是我国 生产 半焦的 主要 地区 之一。 2005年 半焦 产量达 到 2 220 万 ,t 焦 油产量 达到 202万 t。半焦以 固定碳 高、电 阻率 高、灰 分低、 硫磷含量低的特性和 低廉的价格, 被广泛用于电 石、铁合金等产品的生产。榆林地区每年产生的焦 粉就在 200万 t左右, 这些焦粉往往被弃置于河道 地头, 既污染环境又造成资源的浪费。因此, 半焦 焦粉的回收利用一直倍受关注。
从分析结果看出, 神木煤样的灰分含量低, 属 于低灰煤。煤经过低温干馏之后得到半焦包括块焦 和焦粉, 相对原煤来说, 半焦的水分、挥发分明显 降低, 灰分、固定碳含量升高; 氢元素含量降低, 硫元素含量升高, 但仍属于较低硫含量。
第 35卷第 7期
煤炭科学技术
2007年 7月
样品
神木煤粉 半焦粉
块状半焦
Thermal gravity analysis on combined combustion features
of Shenm u coa l and sem i coke
ZHAO Sh i yong
(D epartm ent of Ch em istry and Ch em ical Eng in eering, X ia'n Universi ty of S cien ce and Techn ology, X i an 710054, Ch ina ) Abstrac t: Coke fine and coa l comb ined combustion is one of the effec tive m ethods to effic iently trea t the coke fine. A cco rd ing to the d if ferent percentages to m ix the se lected coke fine and co a,l the paper studied the var ia tion law s of the calor ic value of the coke fine and coal m ixed. T he ign ition temperatu re, m ax reaction temperatu re, burn ing rate, burning tem pera ture and com bustion features o f the each coal and coke fine m ixed samp le w ere researched w ith the therm al grav ity ana lysis m ethod. T he test results show ed that w ith the increasing o f
电厂锅炉混煤燃烧技术应用现状及分析
电厂锅炉混煤燃烧技术应用现状及分析摘要:我国电厂传统的锅炉混煤燃烧技术中,多是在进入锅炉之前先让煤进行掺混,然后再将其放入到锅炉中进行燃烧,并取得一个良好的运行效果。
但是该技术要求掺混的美在质量特性上相对比较小,而在具体运行的过程之中还会在一定程度上导致煤资源的浪费。
因此,电厂的相关工作人员就需要能够针对这一问题,来对现有的混煤燃烧技术进行不断的完善与优化。
关键词:电厂锅炉;混煤;燃烧技术电力是我国应用最为广泛的一种能源,而我国发电的能源燃料使用最广泛的是煤炭,当前很多电厂为了节约成本而采用泥煤掺烧的形式。
这就要求将泥和煤的比例控制在一个较为恰当的范围,如果其搭配的比例存在不合理之处,就经常会导致锅炉运行的时候出现各种各样的问题。
一、电厂锅炉混煤燃烧的方式1.炉前掺配,炉内混烧,这种方式是不同种类的原煤在送入磨煤机之前,通过输送皮带等方式按照需要的比例进行相互掺混,并保证掺混均匀,然后一同进入磨煤机磨制成粉,再送入炉膛内燃烧。
这种掺烧方式适用于管理水平高、堆煤场条件好的电厂,并且更适合于可磨性相近的煤种。
被送入各个燃烧器的煤粉成分都是相同的,通过调整各掺混单煤的种类和比例即可改变入炉煤的各类指标。
这种方法充分利用了混煤的着火特性接近于易着火煤种的优点,有利于混煤的着火燃烧和稳定。
但是由于混煤可磨性趋于难磨煤种和“抢风”现象的发生,有着混煤燃尽特性趋于难燃尽煤种的缺点。
2.分磨制粉,炉内掺烧。
这种方式将不同种类的原煤送入不同的磨煤机内磨制煤粉,然后通过不同层的燃烧器进入炉膛掺烧。
这种掺烧方式适用于混煤手段和混煤设备少,混煤管理水平低的电厂,尤其适用于可磨性差异大的煤种。
不同种类煤粉的细度可以完全由不同的磨煤机控制,可以根据煤种的煤质和燃烧特性来选择送入不同层的燃烧器和不同的配风方式,比如:在燃用难燃的煤种时,将其送入下层燃烧器,延长煤粉的燃烧时间,加强煤粉的燃尽,并配以高风温促进其着火燃烧;将不易结渣的煤送入高热负荷区域的燃烧器(如燃烧器的中间二层),可有效降低炉膛燃烧器区域的结渣倾向。
混煤燃烧特性及动力学分析
过计 算得 到混 煤煤 粉煤 质 分析 数据 ( 表 2 . 见 )
1 2 实 验 方 法 .
c l l e e ut o ln igc a 【d a ua d rs l f e dn o l 】 c t s b a
Ad iiea o n / dtv m u t F C A V M
煤 种相 比发 生很 大 的 变 化 , 这是 因 为混 煤 的反 应 性
1 实 验 部 分
1 1 煤 样 分 析 .
实 验所 用 烟煤及 无 烟煤样 品为 山东某 钢铁 企业
发 生 了变化 . 于混 煤 燃 烧 特 性 的研 究 已有 许 多 报 关
提供 , 煤 种 的煤质 分析 数据 见表 1 单 .
得 到改 善 ; 用非等 温模 型 F y nwal z w ( wO) 采 ln — l O a a F — 对主要 燃烧 过 程进 行 动 力 学分析 , 当烟 煤 配
加 量从 0 ~1 0 时 , 0 煤粉 燃烧 活化 能从 1 3 9 J mo 降低 到 7 . 3k / l且 烟煤 的 配加 量低 3 . 4k / l 8 O J mo, 于 6 时 , 0 能够显著 降低 煤粉 燃 烧的 活化 能.
关 键 词 热 重 法 , 烧 , 煤 燃 混
中图分 类号
TQ5 4 O6 3 1 3 , 4. 2
0 引 言
煤粉 燃 烧 是 高炉 喷 吹 节 能 降耗 的重要 措 施 , 也
道L , 于烟 煤 促 进 无 烟 煤 的燃 烧 也 已 经 普 遍 被 l 对 ’ 接受 , 但对 烟 煤与 无 烟 煤 混合 燃 烧 特 性 系 统研 究 的 内容 并不 多. 本实 验 系统研究 了混煤燃 烧 过程 , 主要 以 配加不 同 比例 烟煤 与无 烟 煤 的 混 煤 为研 究 对 象 , 通 过 模 式 匹 配 的 方 法 , 次 以 F y nWa - zw 初 ln - l O a a l ( WO) 型为基础 , F 模 采用综 合 热分 析仪 ( T 0 P ) S A4 9 C
煤泥掺烧的燃烧特性实验分析
煤泥掺烧的燃烧特性实验分析作者:姜红丽龚德鸿王志中张东东吴冬梅钱进虞育杰申甲来源:《贵州大学学报(自然科学版)》2018年第03期摘要:本文采用STA409PC热重分析仪对煤泥与中煤掺烧特性进行实验研究,通过改变掺混比例和氧浓度,对样品的TG和DTG曲线进行分析,计算了可燃性参数、稳燃性系数和综合燃烧特征参数。
结果表明,随着掺混比例的增加,主要燃烧特征参数总体呈下降趋势;随着氧浓度增大,主要燃烧特征参数大体呈增大趋势。
关键词:热重分析;煤泥;掺烧;氧浓度;燃烧特性参数中图分类号:TK019;TK018文献标识码: A长期以来,原煤是我国火电生产的主要燃料,原煤价格是影响火电厂运行经济的主要因素之一[1],为了实现资源的合理利用,提高经济效益,电厂行业迫切需要寻找新的出路。
煤泥作为洗煤过程中产生的副产品,具有粒度小、发热量低、水分和灰分含量高、粘结性强、内聚力大等特点[2-3],其颗粒粒径小于200目的占70%~90%左右,发热量一般为8.37~18.84 MJ/kg,水分含量高达25%~40%,灰分含量在40%以上。
煤泥中的黏土类矿物质含量较大,加之水分高和粒径小的特点,使其粘性增强,且内聚力很好,有的煤泥甚至具有流动性[4],因此,煤泥被公认为是一种劣质的燃料,难以储存、堆放和运输,遇水极易流失,遇风极易飞扬,不仅造成能源的浪费,也加剧了环境的污染[5]。
综合考虑以上特性,将煤泥掺混入动力煤中燃烧,不仅能够节约煤炭资源,实现资源的可持续利用,也降低了成本,实现良好的经济效益。
此外,煤泥的掺烧还可以降低环境污染,具有较好的环保效益[6]。
本文针对贵州盘县某电厂内取得的煤泥与中煤样品,在热重分析仪上进行不同氧浓度、不同掺混比例的燃烧实验,并分析其燃烧特性。
1 实验样品、实验条件与分析方法1.1 样品本次实验使用的煤泥和中煤样品取自贵州盘县某电厂,分别记为MN和ZM。
其工业分析和低位发热量见表1所示[7]。
阐述混煤煤质特性及其对电厂运行的影响
阐述混煤煤质特性及其对电厂运行的影响从当前电厂运行情况入手,分析燃煤电厂燃料煤使用实况,并对运行时煤质特性评价指标进行阐述,分析混煤特性以及混煤特性指标如果出现变化,会对电厂的运行产生何种影响。
标签:混煤;煤质特性;燃煤电厂;电厂运行引言近年来,我国经济不断发展,各行业对电力的需求也与日俱增。
在电力生产过程中,燃煤发电占据主要地位,我国大部分地区都存在电力供应紧张的情况,影响电力供应的主要因素就是煤炭供应问题。
部分电厂已经通过降低燃煤质量要求的方式来进行供电,但是煤质不达标会影响供电厂的正常运行。
电力需求的不断增加和紧张的煤炭资源供应形成鲜明对比,所以未来一段时间各地区电厂煤质差的问题依然会存在,为了将负面影响降到最低,保证供电厂经济正常发展,需要通过各种措施对其进行处理,而混煤就是比较常见的一种方式。
1 混煤特性1.1 发热量混煤的发热量应当具有加权特性,但是在实际工作中发现弹筒燃煤过程中会涉及到一些无机质反应热以及灰分等要素,这些因素会对理论上的加权计量产生影响,导致实际测量结果和理论结果存在偏差。
煤粉火焰当中不同煤灰颗粒的接触几率较小,所以发热量偏差数值小,可以默认为其存在加权特性。
1.2 元素混煤及其燃烧过程并不影响煤中可燃质的元素质量守恒,混煤元素分析的各成分含量具有加权特性,混煤的全硫分也可以由加权计算得到。
1.3 灰熔融温度以及灰成分除却煤灰中存在的SO3含量不稳定之外,其余成分在燃烧的过程中不会因为混煤或者是燃烧等问题导致其元素质量不守恒,所以灰成分存在加权特性。
通过总结近年来的实际工作经验发现,混煤灰熔融温度的非加权特性比较明显,因为在对灰熔融温度进行测量时,会产生一定的融化以及化学方面的反映,虽然这种反映表现在非加权特性方面,但是温度是会受到灰组成影响的[1],灰成分具有一定的加权特性,所以可以通过灰成分来预测各种混煤温度特性。
因为灰熔融温度的可靠性较差,所以即便得到灰熔融温度,在预测结渣时依然需要凭借专业工作人员的经验才能将结果更加精确。
电厂锅炉混煤燃烧技术应用现状分析
电厂锅炉混煤燃烧技术应用现状分析摘要:现阶段,随着经济和各行各业的快速发展,电厂锅炉混煤燃烧技术也越来越完善,对于煤原料的需求也就变得越来越大,国内的电煤供应形式也相对紧张,而为了充分利用媒资源,并进一步节省电厂的生产成本,也就需要在电厂生产的过程中合理运用混煤来进行成产。
该文就电厂锅炉在运作过程中几种传统混煤燃烧技术的优点以及不足进行了分析研究,并且在此基础上提出了一种可以高效运用媒资源的新型混煤掺配方式,从而达到提升电厂经济效益的目的。
关键词:电厂锅炉;混煤燃烧技术;应用现状引言众所周知,我国的燃煤电厂使用的主要设备锅炉是根据特定的煤炭类别进行设计使用的。
设计的煤炭种类决定了燃煤电厂使用的锅炉的型号、结构、制粉系统等。
我国幅员辽阔,产煤地方众多,地质结构差异大,煤炭种类多、煤的质量和特性有很大不同,所以电厂在实际的运行中要设计完所有种类的煤炭是不可能的。
为最大程度的使煤炭电厂的锅炉可靠、稳定、经济、环保的运行,将不同种类的煤混合掺杂燃烧是目前大部分火电厂的应对策略。
国内外的大量研究和实践表明,很多电厂通过使用锅炉混煤掺烧,让企业的利润得到了提高。
1电厂锅炉混煤燃烧的方式1.1炉前掺配,炉内混烧这种方式是不同种类的原煤在送入磨煤机之前,通过输送皮带等方式按照需要的比例进行相互掺混,并保证掺混均匀,然后一同进入磨煤机磨制成粉,再送入炉膛内燃烧。
这种掺烧方式适用于管理水平高、堆煤场条件好的电厂,并且更适合于可磨性相近的煤种。
被送入各个燃烧器的煤粉成分都是相同的,通过调整各掺混单煤的种类和比例即可改变入炉煤的各类指标。
这种方法充分利用了混煤的着火特性接近于易着火煤种的优点,有利于混煤的着火燃烧和稳定。
但是由于混煤可磨性趋于难磨煤种和“抢风”现象的发生,有着混煤燃尽特性趋于难燃尽煤种的缺点。
1.2分磨制粉,炉内燃烧该燃煤方式首先需要在磨煤机内对不同种类的燃煤进行磨制,借助燃烧器将磨制好的煤粉送到炉膛中进行掺烧。
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( 长 沙理工大 学能 源与动力工程 学院 , 湖南 长沙 4 1 0 0 0 4 )
摘 要: 基 于 热 重 分 析 方 法 研 究 煤 粉 的 燃 烧 特 性 对 燃 烧 速 度 的 影 响 。 通 过 对煤 粉燃 烧 速 度过 程 的 预测 有利 于
第 4期 2 0 1 3年 7月
锅
炉
制
造
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J u 1 . 2 01 3
文章编号 : C N 2 3—1 2 4 9 ( 2 0 1 3 ) 0 4— 0 0 测
Th e o p t i mi z a t i o n mo d e l wa s e s t a b l i s h e d b y t h e A ̄h e n i u s l a w. Th e s a me k i n d o f c o a l s a mp l e a t t h e t h i r d h e a t i n g r a t e s wi t h t h e c h a n g e t r e nd o f b u ni r n g r a t e o f bu r n i n g e mb e r o f t h e f o r e c a s t wi t h t h e c o mb u s t i o n mo d e 1 . Ke y wo r d s: p u l v e iz r e d c o a l c o mb u s t i o n;c o mb u s t i o n c h a r a c t e is r t i c s;s p e e d p r e d i c t i o n
中图分类号 : T K 1 1 + 2 文献标识码 : A
An a l y s i s o f t h e Co mb us t i o n Cha r a c t e r i s t i c s o f M i x e d Pu l v e r i z e d Co a l a n d S p e e d Pr e d i c t i o n
F i n d o u t t w o k i n d s o f h e a t i n g r a t e o f T G( T ) 、 D T G( T )c u r v e s . D e d u c e d f r o m t h e e x p e i r m e n t a l d a t a .
Zh an g Bo, Ni e M讯g, Zh a n g Y i ma n, L i Fa n
( S c h o o l o f E n e r g y a n d P o w e r E n g i n e e i r n g , C h a n g S h a U n i v e r s i t y o f S c i e n c e a n d
0 引 言
煤粉在 电厂混煤掺烧过程 中的充分 利用 。根据 煤粉燃烧 实验求 出活化 能和频率 因子 , 求 出两升 温速 率下 的
T G( T ) 、 D T G( T ) 曲线。导出实验数据 。在 阿累尼 乌斯定律基 础上 , 求解燃 烧速率 的数学模 型。用燃 烧模 型
预测 了同一种煤样 在第 三个 升温速率 下燃烧速率 随燃尽 度的变化趋势 。 关键 词 : 煤粉燃烧 ; 燃烧特性 ; 速度预测
T e c h n o l o y g T h e r m a l e n g i n e e r i n g , C h a n g s h a 4 1 0 0 0 4 , C h i n a )
Abs t r a c t: Th e e f f e c t s o f c o mb u s t i o n c h a r a c t e is r t i c s o f p u l v e iz r e d c o a l o n c o mb us t i o n v e l o c i t y wa s s t ud i e d o f b y g r a v i t a t i o n a l t h e r ma l a na l y s i s me t h o d。 By f o r e c a s t i n g t h e c o a l c o mbu s t i o n r a t e o f p r o c e s s e s I s he l p f u l t o ma ki ng f u l l u s e o f p u l v e iz r e d c o a l b l e nd i ng i n p o we r p l a n t s b u r n p r o c e s s 。 Ac — t i v a t i o n e n e r g y a n d re f q u e n c y f a c t o r we r e o b t a i n e d b y u s i n g Pu l v e iz r e d c o a l c o mbu s t i o n e x p e ime r n t 。