燃烧煤粉颗粒的粒度速度测量方法

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基于煤粉火焰辐射特性,提出了蓝色背光照明成像的方法,可以避免或减少火焰自发光的影响,直接获得单个固体煤颗粒的静态或动态影像。采用单帧长曝光的测量方法,从煤粉颗粒的运动轨迹中同时获得燃烧中煤颗粒的粒度和速度。在基于Mc Kenna燃烧器的平面火焰携带流燃烧器系统中,用工业相机对煤粉燃烧进行实验研究,并获得了燃烧器出口不同距离处燃煤颗粒的粒度和速度信息。紧邻出口的粒径测量结果与送入给料器前的煤样筛分粒度范围相符,粒度和速度随高度变化的趋势也证明了该方法的可行性。该方法的提出为煤粉燃烧过程的可视化测量研究奠定了基础。

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燃烧颗粒的粒度速度测量方法

基于煤粉火焰辐射特性,提出了蓝色背光照明成像的方法,可以避免或减少火焰自发光的影响,直接获得单个固体煤颗粒的静态或动态影像。采用单帧长曝光的测量方法,从煤粉颗粒的运动轨迹中同时获得燃烧中煤颗粒的粒度和速度。在基于Mc Kenna燃烧器的平面火焰携带流燃烧器系统中,用工业相机对煤粉燃烧进行实验研究,并获得了燃烧器出口不同距离处燃煤颗粒的粒度和速度信息。紧邻出口的粒径测量结果与送入给料器前的煤样筛分粒度范围相符,粒度和速度随高度变化的趋势也证明了该方法的可行性。该方法的提出为煤粉燃烧过程的可视化测量研究奠定了基础。

2020-04-30
224KB
共磨对配颗粒组成分布的影响

由3种不同可磨性的原煤混配成2种配煤,采用混后研磨和研磨后混合2种配煤方式,研磨至工业气化粒度要求后筛分分组,对不同粒径组分煤粉进行煤质组成分析,研究了共磨对配煤粉颗粒组成分布的影响,研究结果表明,共磨使混煤中粗颗粒的工业分析组成偏向难磨煤,细颗粒工业分析组成偏向易磨煤,配入HGI低的煤,促进了细颗粒灰的形成。

2020-05-11
217KB
不同可磨性原颗粒组成分布规律

将3种不同可磨性的煤破碎研磨至工业气化粉煤粒度要求,进行筛分分组,对组分煤粉进行煤质组成分析,研究了不同可磨性原煤的煤粉颗粒组成分布规律。研究结果表明:随着原煤可磨性指数的降低,灰分由大颗粒向小颗粒集中,可磨性指数较低的煤应更易形成细颗粒灰,选择易磨煤对降低飞灰形成更有利。

2020-04-30
259KB
空气分级燃烧过程中NO_x排放特性试验研究

为了进一步改进空气分级燃烧技术及降低煤粉工业锅炉NOx的排放,在自建一维滴管炉系统中进行了煤粉空气分级燃烧和空气不分级燃烧2种试验,探究了过量空气系数、主燃区温度以及二次风比例对NOx排放规律的影响。试验结果表明:空气不分级燃烧时,过量空气系数相同,NOx排放浓度随着主燃区温度的升高而增大;主燃区温度相同,NOx排放浓度随着空气过量系数的增大而增大。空气分级燃烧时,二次风比例相同,随着主燃区温度的升高,NOx排放浓度先升高后降低;主燃区温度相同时,随着二次风比例的降低,NOx排放浓度先降低后升高,当二次风比例为0.56时,NOx排放浓度最低,煤粉的燃尽率最高可达到98.14%,且与空气不分级燃

2020-05-10
1.48MB
神府燃烧特性

为了给煤粉锅炉用户提供煤粉优选理论依据,以煤粉锅炉主要用煤神府煤制备的煤粉为研究对象,采用TG-DTG对煤粉的燃烧特性进行研究,分析了不同煤粉及升温速率对煤粉燃烧特性的影响。结果表明:在空气气氛下,升温速率提高,TG、DTG曲线向高温方向移动,煤粉的着火温度升高,最大质量变化速率增大,最大失重温度提高,燃尽指数增大;随着灰分和粒径改变,升温速率为10或20℃/min时,煤粉的着火温度变化不显著,燃尽指数及综合燃烧特性指数均有影响。灰分减小,粒径不变时,D煤粉的综合燃烧指数为1.51,优于粒径74μm、灰分9.5%的P煤粉。

2020-04-17
238KB
二次风口个数对燃烧燃烧效率的影响

为探究煤粉燃烧器结构参数对燃烧效率的影响,并对煤粉燃烧器结构参数进行优化。通过单因素改变煤粉燃烧器二次风口的个数,利用Fluent软件对煤粉燃烧器内部场进行燃烧模拟,综合运用化学动力学模型和湍流燃烧模型描述燃烧器内复杂流动,以温度场、挥发分浓度场、CO质量分数分布和燃尽率等作为评价标准,分析随二次风口个数增加,煤粉燃烧器的燃烧状况变化,总结不同二次风口个数条件下燃烧器内流场的燃烧规律。最终得到结论:二次风口个数为8个时,煤粉燃烧器燃烧效率较高。

2020-05-11
767KB
层气井排采过程中运移规律研究

研究煤粉运移规律并以此制定减少煤粉产出的措施是保证煤层气井高产、稳产的关键。基于煤粉颗粒在煤岩通道中的运动学和动力学分析,建立了煤储层中煤粉随流体运移的数学模型,并依据现场调研资料研究煤粉粒径、通道孔径等因素对煤粉运移的影响。实例分析结果表明,煤储层中煤粉颗粒运移的临界流速表征了煤层气井开始产出煤粉的特征值,当流体流速达到临界流速时煤粉即发生运移。随煤粉颗粒和通道(喉道)半径不断减小,煤粉运移临界流速逐渐降低,颗粒更容易运移,将加重煤层气井的煤粉产出量。骨架煤粉颗粒的增大和相邻颗粒质心连线与通道方向间夹角的减小使得通道孔壁变得更加粗糙,煤粉运移临界流速逐渐提升,这会减轻煤层气井的出煤粉问题。该

2020-05-07
1.28MB
工业锅炉燃烧兰炭试验研究

为提高兰炭在煤粉工业锅炉上的燃烧效率,以陕西煤业化工集团生产的兰炭为原料,进行煤粉工业锅炉燃烧试验,分析了兰炭着火、稳燃、燃烬情况;针对兰炭燃烧过程中存在的问题提出解决方案。结果表明:高效煤粉工业锅炉双锥燃烧器的独特结构和浓相燃烧的方式,为兰炭的着火和稳燃提供了良好条件。在过量空气系数1.2,一、二、三次风比例分别为0.11、0.47、0.42,预热时间3 min,伴燃时间4 min的条件下,实现了兰炭粉的着火和自维持稳定燃烧,燃烧期间后部温度保持在550℃,炉膛中部温度大于800℃。针对兰炭燃烧存在燃烧器内燃点靠后、着火区域温度低和兰炭燃烧不完全等问题,提出可通过调整燃烧室的结构和尺寸,使燃

2020-05-12
1.86MB
低氧气氛下燃烧特性

为研究煤粉低氮燃烧时CO2成分在低氧含量气氛下对燃烧的作用,在热重分析仪上进行了煤粉低氧气氛下的燃烧试验。通过模拟真实燃烧反应中的反应气氛,研究了O2/CO2混合比例、升温速率对煤粉燃烧特性的影响。结果表明,在O2/CO2混合气氛下,温度为1 000℃以内均存在着燃烧反应和气化反应的竞争关系。CO2含量高时,CO2与煤粉的气化反应对煤粉燃烧反应抑制程度逐渐增加。O2/CO2比例降低,煤粉的燃尽温度升高幅度明显,煤粉难以燃尽;煤粉的点火温度受CO2含量影响不大;升温速率由10℃/min升至20℃/min对煤粉可燃性和着火稳定性提升明显,20℃/min升至30℃/min影响不大。

2020-04-27
309KB
燃烧特性的热分析研究

采用热天平研究了细化鹤岗煤样的燃烧特性,分析了粒度、升温速率和氧气浓度对细化煤粉燃烧特性的影响。结果表明:在氧气充足,较慢的升温速率,粒度低于60μm的条件下,小粒度煤粉的燃尽性能优于大粒度煤粉,并且粒度的增加可使细煤粉的综合燃烧特性变差;升温速率的提高可使细煤粉的最大失重速率增大,最大失重速率对应的温度升高,有利于改善细煤粉的燃尽性能和综合燃烧特性;氧气浓度低于20%时,氧气浓度的增大可以改善细煤粉的燃尽特性和综合燃烧特性。

2020-05-06
772KB
面向骨料烘干的燃烧器结构参数分析

目前骨料烘干多数采用重油、柴油、渣油作为燃料,然而近年来石油资源的短缺造成骨料烘干所用燃料费用加大,采用煤粉作为燃料烘干骨料可大幅降低燃料成本。结合骨料烘干特点,综合运用湍流燃烧模型和化学动力学模型描述煤粉燃烧器内部流场,以燃尽率和温度场分布作为评价指标,分析煤粉燃烧器内部结构参数对煤粉燃烧率的影响规律,并设计出合理的煤粉燃烧器内部结构参数:前端锥角55°,后端锥角15°。

2020-05-18
314KB
单相流层气井裂隙受力分析及启动条件

为了准确地计算煤层气井出煤粉条件,基于煤层骨架煤颗粒受力,建立了煤层颗粒启动的力学模型。依据韩城煤田的资料,分析了煤层气井单相流阶段煤层骨架脱落颗粒大小与液体渗流速度、排液量以及压力差的关系。结果表明:在单相水流阶段,煤层气井煤粉产生与流体的渗流速度呈正向二次关系,当液体渗流速度大于该煤粉粒径的临界速度时,小于该颗粒粒径的煤粉将会脱落。从统计学观点,渗流速度越大,产生煤粉越多;排采中排液量越大,对煤层骨架拖拽作用越大,煤粉颗粒越容易脱落,当排液量在17m3/d以上时,大部分煤粉颗粒就会脱落。合理控制排液量在17m3/d以下有利于减少煤粉的产生。

2020-05-08
1.68MB
和油页岩颗粒流化行为研究

为了研究煤粉和油页岩颗粒流动特性,在直径400 mm、300 mm循环流化床冷模试验装置上,考察了不同操作条件下煤粉和油页岩细粉物料的流化性能,并对煤粉、油页岩粉的流化特性进行了对比。结果表明,油页岩粉物料的起始流化速度约0043 m/s,煤粉物料约0023 m/s;油页岩粉的小颗粒带出速度约07 m/s,煤粉约06 m/s,2种物料的大颗粒带出速度约14 m/s。床层表观气速在01~07 m/s时,床层密度沿床层高度有所降低,其中油页岩粉床层密相密度为800~350 kg/m3,煤粉床层密相密度为750~300 kg/m3。在提升管内随提升管高度的增加和

2020-04-27
150KB
罐车卸料速度影响因素研究

为解决工程实践中煤粉罐车向煤粉塔气力送粉时间过长的问题,对输送阻力进行了计算,并对煤粉罐车的卸料速度影响因素进行了分析。结果表明:上粉管的压力损失由两相流摩擦压损、煤粉颗粒重力压损以及煤粉颗粒加速动力压损3部分构成。当煤粉塔高度由23 m变为28 m时,同样输送20 t煤粉所需时间由50.0 min延长到58.5 min,延长了17%,若保证输送时间不变,则输送管内径应由100 mm增至106 mm,此数据与实际仍有较大偏差,这是由于管道内存在其他阻力因素或煤粉水分较高导致。因此,为保证良好的输送效果,建议采用锅炉房或厂区内的洁净干燥压缩空气作为上粉输送气体。

2020-05-16
505KB
添加剂对-污泥混合燃烧特性的影响及动力学

采用热重分析法考察污泥、煤粉以及两者混合样品的燃烧特性,通过着火温度(Ti)、燃尽温度(Tb)以及综合燃烧特性指数(S)的变化,进一步研究添加剂对污泥-煤粉混合燃烧特性的影响,并探讨催化燃烧机理。结果表明:添加污泥能够降低煤粉的Ti,加速煤粉热解燃烧,改善煤粉的燃烧性能;但当污泥掺混比>10%时,混合样品的最大失重速率降低,Tb升高,综合燃烧性能S变差。CaO,Na2CO3能够促进挥发分析出燃烧,并带动后续固定碳的燃烧,因此混合样品的燃烧速率提高,燃烧时间缩短,综合燃烧性能改善;MnO2,Fe2O3对混合样品的无明显催化作用,且降低了混合样品的最大燃烧速率。同时,动力学分析表明添加CaO,Na

2020-04-24
687KB
不同粒径质变化及燃烧特性研究

采用哈氏可磨测试仪对阳泉无烟煤、印尼褐煤进行研磨,测出其哈氏可磨性指数HGI,同时用马尔文激光细度仪对可磨仪研磨后的煤样进行细度测量。利用振筛机对研磨后的煤样进行筛分,区分出4种不同粒径的煤粉,然后用工业分析仪测出其工业分析成分,研究其工业分析成分之间的区别;采用热重分析仪进行燃烧试验,研究粒径及工业分析成分变化对燃烧特性的影响。结果表明:研磨后煤粉中的不同粒径煤粉在研磨过程中产生工业分析成分的偏离,影响煤粉的热解、着火、燃烧等特性;研磨后煤粉中的细粉相对粗粉增大了比表面积并改变了孔隙结构,对煤粉的着火、燃烧稳定性、燃烬性等都有积极的影响;由于两种煤种煤质的不同,导致其燃烧机理及燃烧特性的不同

2020-05-12
412KB
我国工业锅炉技术现状及发展趋势

为提高煤粉工业锅炉燃煤效率,降低污染物排放量,对我国煤粉工业锅炉六大核心技术:煤粉制备与运输、煤粉安定存储技术、浓相煤粉输送技术、煤粉燃烧器、锅炉本体和低排放烟气净化技术进行了详细介绍;指出当前煤粉工业锅炉存在供料不稳、燃尽率低、组织燃烧困难和污染物排放高的问题。最后对保障煤粉工业锅炉安全稳定运行提出了以下建议:为了达到迅速点火和火焰稳定传播的目的,煤粉工业锅炉组织燃烧应采用煤粉浓相着火、稳燃室半煤气化燃烧和炉膛温和燃烧的方式;对于污染物控制,宜采用机械力除尘器和过滤式除尘器联合除尘、分级低氮燃烧耦合SNCR脱硝以及半干法脱硫技术。

2020-04-23
717KB
与无烟混合燃烧过程的动力学研究

利用热重分析(TGA)方法系统研究了配加烟煤对无烟煤燃烧特性的影响。结果表明:煤粉燃烧主要由3个阶段组成,烟煤配加量和升温速率对燃烧过程有重要影响,随着烟煤配加量的增加,燃烧DTG曲线向低温区移动;实验所用煤种中的主要矿物元素是Si,Ca,Al,Fe,S,P,其中Mg,Zn,K,Na,Cl等含量较低,这些元素主要以氧化物、硅酸盐、碳酸盐、硫酸盐、氯化物和磷酸盐等形态存在,在低温燃烧过程中,矿物质挥发损失量对煤粉燃烧率的影响较小。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增加到100%时,煤粉燃烧活化能从133.94 kJ/mol降低到

2020-05-15
322KB
预热高炉喷吹提高燃烧效率的研究

实验研究了利用高炉热风炉废气余热来预热煤粉,考察了煤粉质量流量、蒸汽压力、输送浓度等因素对煤粉预热温度的影响,研究煤粉在加热管内输送过程中温度的变化情况。

2020-05-15
400KB
射流中颗粒团的传热及其对着火行为的影响

建立描述煤粉射流中典型尺寸颗粒团的传热及着火过程的瞬态数学模型,考察其在高温环境中的升温特性和着火行为。模型计算发现,颗粒团的升温过程与颗粒团尺寸明显相关,对流换热份额随着颗粒团当量直径Dc的增加而下降。在火焰温度Tf=2 000 K、烟气温度T)s=1 400 K的条件下,对于Dc=3 mm的颗粒团,对流换热量Qconv,sc占总换热量的86%;Dc=10 mm时,辐射换热量Qrad,fp占到60%;而D)c≈8 mm时,对流换热与辐射换热量相近。火焰辐射温度Tf的升高降低了对流换热份额,并使得Qconv,sc=Qrad,fp对应的临界Dc,即Dc*减小。T)f对Dc较小的颗粒团的加热和着火

2020-04-21
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