白音华褐煤半焦与生物质成型及其燃烧特性研究

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本文对白音华褐煤500℃低温热解半焦与生物质的冷压成型工艺和热压成型工艺进行了研究,并利用热分析技术对其混合燃烧特性进行了研究。半焦与生物质混合成型不仅可以解决褐煤低温热解后半焦粒度小、运输利用不便的问题,而且还能充分利用我国丰富的生物质资源。白音华褐煤半焦与生物质(白松锯末和水曲柳锯末)冷压成型实验表明:在相同条件下,添加白松锯末的生物质型煤的落下强度要高于添加水曲柳锯末的生物质型煤。在白松锯末添加量为50%,成型压力为120MPa,白松锯末粒度<0.5mm,白松锯末水分含量为12.38%时,生物质型煤的落下强度为91.40%,松弛密度为911.63kg/m。白音华褐煤半焦与白松锯末热压成型实验表明:热压成型与冷压成型相比,可以降低生物质添加量和成型压力,提高生物质型煤的松弛密度。在白松锯末添加量为30%,成型压力为80MPa,成型温度为280℃时,生物质型煤的落下强度为95.74%,抗压强度为14.1MPa,松弛密度为983.57kg/m3。热压成型的生物质型煤还具有良好的防水性能,在成型温度超过240℃时,生物质型煤在水浸24h后仍能保持完整的块状,并且具备较高的浸水强度。白音华褐煤半焦与白松锯末混合燃烧特性实验表明:随着白松锯末添加量的增加,混合燃料的综合燃烧特性指数和最大燃烧速率峰值逐渐增大,燃尽温度逐渐降低,但是混合燃料的着火温度和最大燃烧速率峰温变化较小。采用Coats-Redfern积分法建立了白音华褐煤半焦与白松锯末混合燃烧动力学方程,方程在高温段拟合相关系数较高,而低温段拟合相关系数较低。在空气气氛下,随着白松锯末添加量的增加,白音华褐煤半焦与白松锯末混合燃烧时SO2排放总量逐渐降低,而NOx排放总量呈升高的趋势。
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