富氧條件下煤燃燒特性的熱重法實驗研究
本文關(guān)鍵詞:富氧條件下煤燃燒特性的熱重法實驗研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】: 目前,世界上火力發(fā)電廠煤粉鍋爐大多都是用油點火或助燃,每年的耗油量是巨大的。因此,尋找更經(jīng)濟實用的解決辦法是有必要的。研究煤粉在富氧條件下的燃燒特性,不論對煤粉的富氧燃燒還是煤粉的富氧點火技術(shù)都具有重要意義。 本文對褐煤、煙煤、貧煤、無煙煤、褐煤與無煙煤的混煤以及煙煤與無煙煤的混煤在氧氣濃度分別為21%、30%、40%、70%和100%的條件下進(jìn)行了熱天平燃燒實驗。并分析了不同氧氣濃度下四種煤燃燒反應(yīng)的動力學(xué)參數(shù)。 實驗結(jié)果表明:(1)氧氣濃度對煤粉熱重燃燒的TG和DTG曲線有著非常大的影響。隨著氧氣濃度的增大,所有煤樣燃燒的TG和DTG曲線都向低溫區(qū)移動,煤樣的著火溫度及燃燼溫度均呈下降趨勢,燃燼溫度相對于著火溫度降低的速度更快,著火時間提前,燃燒時間縮短;最大失重速率也隨氧氣濃度的增大而增大并且移向低溫區(qū),煤粉的反應(yīng)活性增強。(2)混煤在不同氧氣濃度下的燃燒現(xiàn)象除以上幾點與單煤相同外,隨不同煤質(zhì)特性的煤摻混還會出現(xiàn)不同的燃燒現(xiàn)象。煤質(zhì)差異較大的褐煤與無煙煤摻混時,TG和DTG曲線會出現(xiàn)分段,這種燃燒分段現(xiàn)象會隨著氧氣濃度的增加越來越明顯,當(dāng)氧氣濃度較高時在DTG曲線的低溫段和高溫段就會出現(xiàn)明顯的平臺。煤質(zhì)差異相對較小的煙煤與無煙煤混合燃燒時,混煤的著火溫度介于兩種單煤之間,最大失重速率比兩種單煤都小。混煤著火溫度隨氧氣濃度增大而下降的速度比單煤要快。(3)單煤燃燒動力學(xué)參數(shù)的求解結(jié)果顯示:隨著氧氣濃度的增大,煤粉的活化能增大;實驗曲線的線性度越來越好。
【關(guān)鍵詞】:氧氣濃度 著火溫度 燃燼溫度 動力學(xué)參數(shù)
【學(xué)位授予單位】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2007
【分類號】:TK227.1
【目錄】:
- 摘要4-5
- Abstract5-9
- 第1章 緒論9-17
- 1.1 課題背景9
- 1.2 我國的能源資源及利用狀況9-11
- 1.3 研究煤燃燒特性的意義11-12
- 1.4 富氧燃燒的意義12-15
- 1.4.1 富氧燃燒節(jié)能原理分析13-14
- 1.4.2 富氧燃燒對環(huán)境的影響14-15
- 1.5 本文主要內(nèi)容15-17
- 第2章 煤的燃燒理論及實驗裝置簡介17-25
- 2.1 煤燃燒過程概述17-18
- 2.2 實驗裝置簡介18-24
- 2.2.1 熱重分析儀簡介18-19
- 2.2.2 煤燃燒特性的熱值分析法及所取得的成果19-24
- 2.2.3 氮氣與氧氣混合裝置簡介24
- 2.3 本章小結(jié)24-25
- 第3章 不同氧氣濃度氣氛對煤燃燒特性的影響25-44
- 3.1 實驗樣品制備及工業(yè)分析實驗25-26
- 3.1.1 實驗樣品制備25
- 3.1.2 工業(yè)分析結(jié)果25-26
- 3.2 實驗工況26
- 3.3 單煤實驗結(jié)果及分析26-36
- 3.3.1 熱重實驗曲線分析26-33
- 3.3.2 氧氣濃度變化對著火溫度,峰值溫度及燃燼溫度的影響33-36
- 3.4 混煤實驗結(jié)果及分析36-42
- 3.4.1 煙煤與無煙煤混煤燃燒實驗結(jié)果及分析36-40
- 3.4.2 褐煤與無煙煤混煤燃燒實驗結(jié)果及分析40-42
- 3.5 本章小結(jié)42-44
- 第4章 燃燒動力學(xué)參數(shù)求取與比較44-54
- 4.1 煤的化學(xué)反應(yīng)級數(shù)44-45
- 4.2 活化能的定義及其在煤燃燒過程中的應(yīng)用45-48
- 4.2.1 阿累尼烏斯定律與活化能45-46
- 4.2.2 活化能的求取方法46-48
- 4.3 實驗曲線活化能的求解48-53
- 4.4 本章小結(jié)53-54
- 結(jié)論54-56
- 參考文獻(xiàn)56-60
- 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文60-62
- 致謝62
【引證文獻(xiàn)】
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本文編號:493195
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