气化细渣掺烧煤和生物质的燃烧特性及动力学分析

• 作者: 孙晓慧 颜济青 方梦祥 王勤辉 匡建平
• 来源期刊: 洁净煤技术
• 学科: 化学
• 关键词: 低热值燃料 气化细渣 掺烧 热重 燃烧特性 动力学分析
• 年，卷（期）: 2023,（1）
• 所属期刊栏目: “煤基先进能源清洁低碳利用理论与技术”专题
• 页码范围: 121-131
• 页数: 11页
• 语种: 中文
• DOI: 10.13226/j.issn.1006-6772.q22031401

摘要

气化细渣目前以堆放填埋为主，环保压力大，如何高效利用低热值气化细渣是关注热点。合成甲醇和煤油的煤气化工艺排出的2种气化细渣总量较大、处理困难。对2种气化细渣进行粒径分析及SEM观察，发现气化细渣粒径较小，大部分小于100μm,整体结构破碎，由较多熔融聚合形成的球形颗粒和不规则孔隙构成。掺烧是利用低热值燃料的有效手段，将气化细渣与煤、生物质以不同比例掺烧，分析其燃烧特性，并用Coats-Redfern方法进行动力学特性分析。结果表明，气化细渣与煤、生物质掺烧可大幅提高气化细渣燃烧性能，降低燃烧所需活化能。纯甲醇渣、煤油渣燃烧所需活化能分别为105.10和100.80 kJ/mol,甲醇渣、煤油渣与煤掺烧后，气化细渣掺烧比例为30%时，综合燃烧特性指数最高，分别为23.64×108和25.96×108;活化能最低，分别为89.46和83.76 kJ/mol。气化细渣内含丰富孔隙结构，一定比例的气化细渣与煤掺烧可增大可燃物质与空气的接触面积，利于气体吸附扩散，缩短燃烧达到最大燃烧速率的时间，提前达到最大燃烧强度。甲醇渣、煤油渣与生物质掺烧，气化细渣掺烧比例为30%时，活化能最小，分别为72.14、69.59 kJ/mol,生物质的燃烧温度区间低于气化细渣，可对气化细渣燃烧过程起预热作用，显著降低气化细渣固定碳燃烧所需活化能。