富氧氣氛下煤粉燃燒特性及動力學(xué)的實驗研究
發(fā)布時間:2017-06-12 06:05
本文關(guān)鍵詞:富氧氣氛下煤粉燃燒特性及動力學(xué)的實驗研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:能源是人類賴以生存和發(fā)展的基礎(chǔ),煤炭資源在中國的一次能源構(gòu)成中占主體地位,燃煤污染物的排放十分嚴(yán)重,因此人們一直在尋找新的經(jīng)濟(jì)節(jié)能的替代技術(shù)。O2/CO2燃燒技術(shù),又稱為富氧燃燒技術(shù),它選用比空氣中含氧濃度高的氣體實現(xiàn)燃燒,不僅能獲得高濃度的C02,還可以綜合控制燃煤過程中污染物的排放,是一種高效的新型燃燒技術(shù),被稱為資源創(chuàng)造性技術(shù)。 本文針對小龍?zhí)逗置汉透辉礋熋哼@兩種不同的煤粉,在同步熱分析儀實驗臺上對O2/N2氣氛和不同氧氣濃度(21%、30%、50%和80%)的O2/CO2氣氛下進(jìn)行了煤粉的燃燒特性實驗研究,實驗結(jié)果表明: (1)隨氧氣濃度由21%升高到80%,小龍?zhí)逗置汉透辉礋熋旱闹饻囟群腿急M溫度均下降,著火溫度分別由321.1℃和483℃降到288.4℃和449.3℃,燃盡溫度分別由634.5℃和711.8℃降到447.9℃和599.3℃,最大失重速率逐漸增大,燃燒時間縮短,燃燒速度加快。提高氧氣濃度有利于改善煤粉在02/C02氣氛下的燃燒特性,當(dāng)氧氣濃度大于30%后,煤粉的燃燒特性參數(shù)變化均較緩慢,工業(yè)上考慮富氧的成本,可將氧氣濃度控制在30%。 (2)隨著升溫速率由5K/min升高至20K/min,熱重曲線向右偏移,煤樣的著火和劇烈燃燒均提前,煤樣從著火到燃盡所需要的時間縮短。煤粉的粒徑越小,它的著火溫度和燃盡溫度就越低。煤種不同,燃燒特性不同,相對于O2/N2氣氛,煤粉在02/C02氣氛中燃燒時,它的著火溫度滯后,平均失重率減小,由此可以說明氣氛中存在的CO2改變了煤粉的燃燒特性。 (3)熱重實驗中,隨著O2/C02氣氛中氧氣濃度的逐漸增大,煤粉顆粒的著火模式的變化趨勢是從非均相著火模式轉(zhuǎn)變?yōu)槁?lián)合著火模式,當(dāng)實驗的升溫速率較大時,小顆粒煤粉以非均相形式著火。 (4)選用Coats-Redfern積分法、Ozawa法和Kissinger微分法計算求解了兩種煤樣燃燒的動力學(xué)參數(shù)。通過12種機理函數(shù)進(jìn)行In[G(a)/T2]對1/T作圖,找出了擬合相關(guān)系數(shù)最好的曲線,進(jìn)而計算出了兩種煤樣在21O2/79CO2、升溫速率20K/min工況下的動力學(xué)模型。同時在不同氧氣濃度下,兩種煤粉的活化能和頻率因子之間存在動力學(xué)補償效應(yīng)。
【關(guān)鍵詞】:O_2/CO_2氣氛 煤粉燃燒 熱重分析 動力學(xué)
【學(xué)位授予單位】:昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2014
【分類號】:TK16
【目錄】:
- 摘要5-6
- ABSTRACT6-10
- 第一章 緒論10-22
- 1.1 中國的能源資源結(jié)構(gòu)10-11
- 1.2 O_2/CO_2燃燒技術(shù)11-15
- 1.3 O_2/CO_2煤粉燃燒技術(shù)研究概況15-19
- 1.4 論文研究內(nèi)容及方法19-22
- 第二章 O_2/CO_2氣氛下煤粉熱重實驗22-32
- 2.1 實驗設(shè)備與測試方法22-24
- 2.2 實驗條件及方法24-27
- 2.3 實驗分析方法27-32
- 第三章 熱天平煤粉富氧燃燒特性研究32-54
- 3.1 氧氣濃度對煤粉富氧燃燒特性的影響32-41
- 3.2 升溫速率對煤粉富氧燃燒特性的影響41-45
- 3.3 粒徑對煤粉富氧燃燒特性的影響45-48
- 3.4 氣氛和煤種對煤粉富氧燃燒特性的影響48-52
- 3.5 本章小結(jié)52-54
- 第四章 富氧氣氛下煤粉著火機理探索及著火模式判斷54-62
- 4.1 著火理論54-55
- 4.2 著火模式判據(jù)55-57
- 4.3 氧氣濃度對著火機理的影響57-59
- 4.4 升溫速率對著火機理的影響59-61
- 4.5 本章小結(jié)61-62
- 第五章 燃燒動力學(xué)參數(shù)的求取和比較62-86
- 5.1 反應(yīng)動力學(xué)基本方程62-66
- 5.2 動力學(xué)分析的研究方法66-69
- 5.3 富氧氣氛下煤粉燃燒動力學(xué)參數(shù)的求取69-77
- 5.4 燃燒動力學(xué)補償效應(yīng)77-78
- 5.5 富氧氣氛下煤燃燒動力學(xué)模型的建立78-83
- 5.6 本章小結(jié)83-86
- 第六章 結(jié)論和展望86-88
- 6.1 主要結(jié)論86-87
- 6.2 展望87-88
- 致謝88-90
- 參考文獻(xiàn)90-96
- 附錄96
【參考文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前7條
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本文編號:443381
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