煤与生物质混燃动力学分析及协同效应_中国煤炭行业知识服务平台

煤与生物质混燃动力学分析及协同效应

作者

罗睿王智微陈华冬裴继兴符亮莫诗
单位

西安热工研究院有限公司华能海南发电股份有限公司海口电厂
摘要

我国煤种类别繁多，考虑到燃料成本控制及锅炉机组灵活性，生物质作为可再生资源可与煤掺烧解决或缓解上述问题。通过对不同类型煤质和典型生物质的热重动力学试验，讨论燃料的纯燃与混燃的反应动力学特征区别，分阶段选取合适的动力学模型并计算活化能参数，从热重过程曲线和活化能研究煤与生物质掺烧的协同效应，并讨论了掺混比、氧浓度、加热速率对协同作用的影响。研究发现，混燃过程的3个阶段可分别用一级化学反应、三级化学反应和三维扩散控制方程描述，生物质与优质烟煤掺烧协同作用体现在混燃燃尽阶段。协同作用使该阶段燃烧强度下降，燃尽时间延迟。掺混比和氧浓度对煤掺烧生物质的协同效应影响较大，加热速率影响较小。
关键词

煤生物质混燃动力学分析协同效应活化能
基金项目(Foundation)

中国华能集团总部科技项目(HNKJ21-HF203)；
文章目录

0 引言
1 试验
1.1 试验燃料
1.2 试验装置
1.3 数据分析方法
1.3.1 特征参数定义
1.3.2 反应动力学模型
1)Coats-Redfern (CR)模型
2)Kissinger-Akahira-Sunose (KAS)模型
1.3.3 混燃协同作用定量比较
2 结果与讨论
2.1 单一燃料的反应动力学特征
2.2 混合燃料的反应动力学特征
2.3 混燃协同效应分析
2.3.1 掺混比对协同效应的影响
2.3.2 氧浓度对协同效应的影响
2.3.3 加热速率对协同效应的影响
3 结论