半焦加压燃烧特性研究

【摘要】： 第二代PFBC-CC技术是在第一代PFBC-CC技术的基础上发展起来的一项重 要的洁净煤转化技术。第二代PFBC-CC系统中气化炉产生的半焦在PFB炉内燃烧 效率的高低直接影响到整个系统的发电效率。本文运用自行研制的加压热重分析仪对 半焦的燃烧进行了较为系统的研究。 本文对原有的加压热重分析仪加以改进，改双炉膛结构为单炉膛双吊篮结构； 改进了分析天平的结构；改造了原有的数据采集与信号处理系统。经改造后的加压热 重分析仪的测量精度、准确性和可重复性都有很大幅度的提高。 研究了加压条件下半焦的着火规律和燃烧稳定性。讨论了着火温度的确定方法， 对加压下影响半焦着火特性的各种因素，如半焦种类、总压、氧浓度、粒径、加热速 率等进行了试验研究。以纯碳的测试参数为基准，提出了燃烧稳定性的判别指数Rw。 对加压条件下半焦的燃烧特性进行了研究。讨论了不同压力、不同氧浓度、不 同粒径的半焦TG-DTG曲线图，并对它们加以比较。分析了半焦种类、实验总压、 氧浓度、试样粒径和加热速率对最大失重速率、最大失重峰温、燃烧时间、燃烬温度 等的影响。描述了不同实验条件下半焦燃烧反应性随温度的动态变化趋势，用平均质 量反应性指数对半焦反应性加以评价。 用积分法确定半焦燃烧反应级数，用分段线性回归法求取不同实验条件下的反 应活化能和频率因子，并根据求得的动力学参数确定半焦燃烧的反应速度方程，以此 来预测半焦的燃烧过程。