温昶
,
徐明厚
,
何兰兰
,
于敦喜
,
王建培
,
赵靓
,
姚洪
工程热物理学报
在沉降炉中进行了一种典型中国褐煤的热解与燃烧实验,热解气氛为N2,燃烧气氛为O_2/N_2=21：79,采用CCSEM分析原煤、煤焦与煤灰。CCSEM分析结果表明,铁氧化物、石英、黄铁矿、伊利石和高岭土是煤中主要的矿物成分,同时也是主要的外在矿成分,褐煤中57.26%的矿物粒径小于10μm。在热解与燃烧过程中,煤中主要矿物发生了明显转化。富Si矿物和硅铝酸盐在热解和燃烧过程中可能发生了破碎;而富Fe矿物部分明显破碎生成细小矿物,部分外在矿直接转化,未发生明显破碎。细灰少量来自于细小富硅矿、石英和铁氧化物等矿物的直接转化,70%以上的细灰由Ca、Fe含量很高的混合硅铝酸盐组成。
关键词:
褐煤
,
煤燃烧
,
矿物质
,
CCSEM
,
细灰
温昶
,
徐明厚
,
王建培
,
赵靓
,
占中华
,
于敦喜
,
莫鑫
工程热物理学报
在实验室沉降炉中进行煤粉热解制焦、煤焦燃烧及煤粉燃烧实验,研究了煤焦燃烧过程对颗粒物生成的影响.研究发现,煤焦燃烧生成的PM1和PM10浓度均低于煤粉燃烧时,说明热解制焦过程对PM1和PM10生成的影响很大;随着温度由1073 K升至1573 K,煤焦燃烧生成PM1浓度与煤粉燃烧生成PM1浓度之比减小,而PM1-10之比增加,表明随燃烧温度升高,矿物元素气化、细小矿物直接转化机理受抑制增大,破碎、聚合机理受抑制较小;相比原煤,中密度煤的煤焦与煤粉燃烧生成PM1之比更小,而PM1-10之比更大,其浓度比的差别主要来自于煤粉燃烧生成的PM10浓度的差异.
关键词:
中密度煤
,
煤焦燃烧
,
颗粒物
,
浓度
周科
,
徐明厚
,
于敦喜
,
温昶
,
占中华
,
姚洪
工程热物理学报
本文将一种褐煤和一种烟煤进行不同混合比例(9∶1、7∶3、1∶1、3∶7和1∶9)和不同燃烧气氛(O2/N2和O2/CO2气氛)的沉降炉燃烧实验,采用低压撞击器(LPI)对燃烧生成的颗粒物进行收集,并对所收集的颗粒物开展生成浓度、元素组成等分析,研究了混煤燃烧减少细微颗粒物生成的作用机理及混煤比例、燃烧气氛对其的影响.研究结果表明,两种实验煤粉混合燃烧后,PM1的生成相比于理论计算值有不同程度的减少,说明不同煤种间矿物元素的交互作用抑制了燃煤过程中PM1的生成.煤粉混合比例和燃烧气氛对PM1生成的抑制程度有重要影响.在本实验研究中,当褐煤与烟煤的混合质量比为7∶3时,PM1的生成所受抑制程度最大;与O2/N2燃烧气氛相比,O2/CO2燃烧气氛下,混煤燃烧后矿物元素交互作用减弱,PM1生成所受抑制程度降低.与理论计算值相比,混煤后PM1中的Ca、Fe元素生成浓度减少,而PM10+中Ca、Fe、Si、Al元素生成浓度则增多,褐煤燃烧过程中生成的Ca、Fe等易气化元素与烟煤中大量硅铝酸盐的交互作用是混煤燃烧后PM1生成减少的主要途径.
关键词:
煤燃烧
,
混煤
,
颗粒物
,
O2/CO2
,
燃烧
,
交互作用
刘小伟
,
姚洪
,
乔瑜
,
于敦喜
,
吕当振
,
顾颖
,
徐明厚
工程热物理学报
本文对某燃煤电厂的两台锅炉除尘器前后的飞灰颗粒进行采样,研究了可吸入颗粒物(PM10)的排放浓度、质量粒径分布、排放特征、对静电除尘器的穿透率和锅炉运行负荷对其的影响.试验采用低压撞击器(LPI)按不同粒径大小从0.03～10μm共分为13级,分别采集燃烧后的可吸入颗粒物.研究表明,两台锅炉产生的PM10均呈双峰分布,其除尘器入口峰值分别在0.1μm和4.0μm左右,而出口峰值则为0.1μm和2.0μm;随着颗粒物粒径的减小,颗粒物对除尘器的穿透率是降低的,其中在0.2～0.6μm的穿透率达到一个峰值;相比除尘器入口,除尘器出口PM1和PM2.5的质量百分比都大大增加,这也是由于除尘器对飞灰中的大颗粒脱除效果更佳的原因造成的.随着锅炉运行负荷的降低,PM,10占总灰颗粒的质量百分比含量下降.
关键词:
燃煤
,
颗粒物
,
排放
,
电厂
王超
,
盛昌栋
,
周科
,
于敦喜
,
姚洪
,
徐明厚
工程热物理学报
通过沉降炉燃烧实验,研究了褐煤O2/CO2燃烧时可吸入颗粒物的生成和碱性金属元素在颗粒物中的分布特性.结果表明,燃烧气氛由O2/N2燃烧转变为O2/CO2燃烧时,亚微米颗粒物的生成量减少,但超细颗粒量增加.气氛对碱性金属元素分布的影响主要体现在亚微米颗粒范围内.与O2/N2燃烧相比,相同氧浓度下O2/CO2燃烧时所生成亚微米颗粒物中碱性金属向小粒径颗粒中富集.O2/CO2气氛下,低氧浓度燃烧时碱性金属元素对亚微米颗粒物的生成贡献大,而增加氧浓度其在亚微米颗粒物中质量份额则减小.
关键词:
褐煤
,
O2/CO2燃烧
,
碱性金属元素
,
可吸入颗粒物
刘小伟
,
徐明厚
,
于敦喜
,
郝炜
,
隋建才
,
俞云
工程热物理学报
通过对平顶山烟煤在沉降炉内的燃烧试验,结合热力学平衡计算分析,研究了三种选定的矿物质成灰元素钾、硅和铝在可吸入颗粒物中的形态与分布.燃烧试验条件为:煤粉粒径小于63 μm,燃烧温度在1400℃,炉内燃烧气氛为空气气氛.试验采用低压撞击器(LPI)按不同粒径大小从0.03～10 μm共分为13级,分别采集燃烧后的可吸入颗粒物.并采用热力学平衡计算分析方法研究了氧化性气氛中元素钾、硅和铝的化学形态和物理相.试验和计算结果显示:钾元素主要以K单质的形式气化,大部分以K2SO4、KCl、K2HPO4的形式存在于亚微米颗粒中,极少量以KAlSi2O6相存在于PM1.0-10中;极少量Si和Al元素分别以SiO和OAlOH及A1OH的形式气化,以固相SiO2和Al2O3存在于亚微米颗粒中,而大部分则以SiO2和A16Si2O13的形式存在于PM1.0-10中.
关键词:
燃煤
,
颗粒物
,
元素
,
形态与分布
黄建辉
,
徐明厚
,
于敦喜
,
李庚
工程热物理学报
本文从理论上分析了煤燃烧过程中的一次破碎过程,同时考虑热应力和内部压力积聚的作用,建立了简化的一次破碎模型,通过此模型分析了煤颗粒的粒径、炉膛温度、炉膛对煤颗粒的传热系数、煤颗粒的热扩散系数、煤颗粒脱挥发分的化学动力学参数、煤中对流孔直径、煤的孔隙率、挥发分的粘性系数以及挥发分含量这9个参数对燃烧过程中煤颗粒一次破碎的影响,分析所得结果与近年来报道的实验结论基本保持一致.
关键词:
煤燃烧
,
颗粒物
,
一次破碎
于敦喜
,
徐明厚
,
黄建辉
,
李庚
,
刘小伟
,
俞云
工程热物理学报
本文从颗粒破碎的角度,建立了燃烧过程中单颗煤焦的逾渗破碎及其成灰模型,并深入研究了初始大孔隙率对颗粒破碎程度以及残灰粒径分布的重要影响.模拟结果再现了无大孔存在(φ=0)情况下,单颗煤焦生成单颗残灰的实验事实;研究结果还表明,在所考察的取值范围内,初始大孔隙率φ越大,煤焦颗粒破碎越剧烈,燃烧前期的破碎程度也随之升高,同时,φ越大,燃烧过程中单颗煤焦生成残灰的数目越多,平均粒径越小,而且残灰主要集中在粒径较小的范围内.
关键词:
煤
,
破碎
,
逾渗
,
模型
吴建群
,
于敦喜
,
曾宪鹏
,
吕为智
,
徐明厚
工程热物理学报
选用高钙、高铁神华煤,在高温沉降炉中进行空气及富氧燃烧条件下的煤灰沉积实验,利用X射线荧光探针(XRF)、扫描电镜(SEM)及能谱仪(EDS)对灰渣的化学成分和微观形貌进行深入表征,研究了燃烧气氛和氧气浓度对神华煤灰沉积特性的影响.结果表明,在所研究的实验条件下,燃烧气氛和氧气浓度对神华煤灰沉积特性具有很大影响.与空气燃烧相比,相同氧浓度富氧燃烧中灰沉积更严重.富氧燃烧条件下,灰沉积倾向随氧气浓度的升高而降低,灰渣结构更致密.燃烧工况对灰渣中主要元素种类没有显著影响,但影响它们的相对含量.
关键词:
煤燃烧
,
富氧燃烧
,
灰沉积
,
沉积倾向
