燃煤助燃剂的效果评价与催化燃烧分布活化能动力学研究

来源 :煤炭科学研究总院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:sdfg444
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动力煤燃烧是煤炭利用的重要组成部分,通过添加助燃剂实现煤的催化燃烧是煤高效、洁净利用的有效措施之一。对煤燃烧具有催化助燃作用的主要有碱金属化合物、碱土金属化合物、过渡金属化合物以及煤中的部分矿物质等。选取合适的助燃剂研究煤的催化燃烧效果及其动力学模型,对筛选科学的燃煤助燃剂评价指标有着重要的理论及实际意义。  本文以煤燃烧特性参数、恒温区燃尽率及残灰碳含量作为评价指标,选用CuSO4、K2CO3两种纯组分助燃剂,通过程序升温热重技术研究了其对铁法高灰烟煤(TF)和阳泉难着火无烟煤(YQ)两种煤的催化助燃效果,同时通过分布活化能模型(DAEM)探讨了活化能变化与燃煤助燃剂催化助燃效果的关系。研究结果表明:  在催化助燃效果评价方面,CuSO4、K2CO3两种纯组分助燃剂均能明显降低着火温度,提高恒温区燃尽率,降低残灰碳含量;但因CuSO4、K2CO3催化机理及YQ煤、TF煤变质程度的差异,不同试验样品的燃烧特性参数、恒温区燃尽率与残灰碳氢含量随升温速率(10k/min、20k/min、30k/min和40k/min)与添加比例(0.5wt%、1.0wt%、2.0wt%和4.0wt%)等的变化规律而明显不同。  在动力学研究方面,选取10k/min、20k/min和40k/min三条升温曲线应用分布活化能模型(DAEM)探讨了不同变质程度煤的活化能随转化率的变化关系,及添加2wt%CuSO4或K2CO3助燃剂对TF煤与YQ煤燃烧分布活化能的影响,说明助燃剂对煤燃烧的催化助燃效果主要表现为添加助燃剂后降低了煤燃烧过程特定阶段的活化能大小。
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