金属化合物催化煤燃烧规律的实验研究

doi:10.3969/j.issn.1008- 0198.2023.05.013

湖南电力 ›› 2023, Vol. 43 ›› Issue (5): 85-91.doi: 10.3969/j.issn.1008- 0198.2023.05.013

金属化合物催化煤燃烧规律的实验研究

饶华¹, 徐慧芳², 吴爱军¹, 宾谊沅³, 杜伟¹, 成珊²

1.国家能源集团宝庆发电有限公司,湖南邵阳 422000;
2.长沙理工大学能源与动力工程学院,湖南长沙 410114;
3.湖南省湘电试验研究院有限公司,湖南长沙 410208

收稿日期:2023-06-02 修回日期:2023-09-04 出版日期:2023-10-25 发布日期:2023-11-03
通信作者: 徐慧芳(1979),女,辽宁人,讲师,通信作者,从事燃料高效清洁利用研究工作。吴爱军(1970),男,湖北荆门人,高级工程师,从事清洁能源高效利用工作。
作者简介:饶华(1973),男,湖北荆门人,工程师,从事电站锅炉的燃料运行与管理工作。
基金资助:
国家自然科学基金项目(52006016);湖南省自然科学基金项目(2021JJ40573)

Experimental Study on Coal Combustion Catalyzed by Metallic Compounds

RAO Hua¹, XU Huifang², WU Aijun¹, BIN Yiyuan³, DU Wei¹, CHENG Shan²

1. National Energy Group Baoqing Power Generation,Shaoyang 422000,China;
2. School of Energy and Power Engineering,Changsha University of Science & Technology, Changsha 410114,China;
3. Hunan Xiangdian Test & Research Institute Co.,Ltd.,Changsha 410208, China

Received:2023-06-02 Revised:2023-09-04 Online:2023-10-25 Published:2023-11-03

摘要/Abstract

摘要： 采用热重分析的方法,对某湖南烟煤在空气氛围下进行最终温度为1 150 ℃的燃烧实验。在煤中添加不同比例的CaO、Fe₂O₃、NaCl和MgO,以此来探究金属化合物对煤燃烧特性的影响。实验结果表明:煤粉中添加适量特定的金属化合物能够降低着火温度、改善燃烧的稳定性、提高煤粉的燃烧效率。金属化合物CaO、Fe₂O₃、NaCl和MgO对煤粉燃烧的催化作用存在差异,添加NaCl、Fe₂O₃使煤粉燃烧剧烈,有利于煤粉燃尽。其中NaCl综合催化燃烧作用最好,添加NaCl试样着火温度下降了约22 ℃。随MgO添加比例的降低,C_b、G、H_j判别指标均呈现增大趋势,可燃性更好。添加CaO、MgO使煤粉着火温度升高,煤粉燃烧稳定性及燃尽效果变差,且CaO的影响比MgO大。NaCl添加比例为8%时催化燃烧效果最好。

关键词: 煤, 金属化合物, 热重分析, 燃烧特性, 催化

Abstract: The combustion experiment of Hunan bituminous coal was carried out under air atmosphere with the final temperature of 1150 ℃ by thermogravimetric analysis.Different proportions of CaO, Fe₂O₃, NaCl and MgO in coal was adding to explore the influence of metal compounds on the combustion characteristics of coal. The experimental results show that the ignition temperature can be reduced, and the combustion stability can be improved and the combustion efficiency can be improved by adding a certain amount of metal compounds into the pulverized coal. The metal compounds CaO, Fe₂O₃, NaCl and MgO have different catalytic effects on the combustion of pulverized coal. The addition of NaCl and Fe₂O₃ makes the combustion of pulverized coal violent, which is conducive to the burnout of pulverized coal. The effect of NaCl on comprehensive catalytic combustion is the best,and the ignition temperature of the sample with NaCl decreases about 22 ℃.The identification index of C_b,G and H_j increase with the decrease of MgO percentage, and the flammability is better. The addition of CaO and MgO will increase the ignition temperature of pulverized coal, and the combustion stability and burnout effect of pulverized coal will become worse, and the influence of CaO is greater than that of MgO. The catalytic combustion effect is best when the NaCl content is 8%.

Key words: coal, metallic compounds, thermogravimetric analysis, combustion characteristic, catalytic

中图分类号:

TK227.1

饶华, 徐慧芳, 吴爱军, 宾谊沅, 杜伟, 成珊. 金属化合物催化煤燃烧规律的实验研究[J]. 湖南电力, 2023, 43(5): 85-91.

RAO Hua, XU Huifang, WU Aijun, BIN Yiyuan, DU Wei, CHENG Shan. Experimental Study on Coal Combustion Catalyzed by Metallic Compounds[J]. Hunan Electric Power, 2023, 43(5): 85-91.

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