基于不同掺混方式的混煤燃烧特性研究.pdf

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1、长沙理工大学硕士学位论文基于不同掺混方式的混煤燃烧特性研究姓名：默会龙申请学位级别：硕士专业：动力机械及工程指导教师：刘亮20090401摘要由于煤炭资源供应紧张、交通运输能力不足，电力燃用低质煤的政策等导致燃煤电站锅炉很难稳定的燃用设计煤种。为了尽可能的降低成本，满足国家污染物排放政策的规定，越来越多的电厂开始燃用掺加低质煤的混煤。混煤燃烧是一个极其复杂的物理化学过程，在其煤粉燃烧过程中，各煤种的煤粉之间相互影响，相互制约，使混煤表现出不同于单一煤种的燃烧特性。由于煤种的多变、并且偏离设计煤种，这样就给锅炉的安全运行带来了诸如燃烧稳定性差、结渣、污染物排放量升高等问题。因此研究混煤燃烧特性对

2、于解决出现的问题和更好的发挥混煤的优越性，以及锅炉设计和燃烧过程的控制都具有重要的意义。近年来对混煤燃烧特性的研究越来越多，但是很少有人进行不同掺混方式对混煤燃烧特性影响的研究。本文定义了两种不同的掺混方式，第一种掺混方式“先磨后混”：单独磨制原煤然后混合各单煤粉而得到混合煤粉；第二种掺混方式“先混后磨”：原煤混合后直接磨制得到混合煤粉。选取了湖南某电厂的一种典型无烟煤和一种典型烟煤，从两种不同掺混方式入手，进行了煤粉的工业分析实验、粒度分布实验、热重实验以及卧式煤粉炉燃烧试验。工业分析实验中发现混煤中的挥发分含量随着平煤天安含量的增加而增加，先磨后混掺混方式所得混煤的挥发分含量高于先混后磨方

3、式。粒度分布实验中发现先磨后混掺混方式下的混煤中细粉比例较先混后磨方式的多。热重实验中对两种不同掺混方式下混煤着火温度、燃烬温度、最大失重速率及其对应温度进行研究，并且利用可燃性指数、稳燃指数以及综合燃烧特性指数验证不同掺混方式的优劣，研究了不同掺混方式对混煤燃烧特性的影响。从A 仃h e n i u s 定律出发，采用C o a t s R e d f e m 积分法对不同掺混方式下混煤的燃烧动力学参数进行计算；得出本文实验条件下一级反应并不适合所有试样，并且利用求出的活化能和频率因子进一步验证第一种掺混方式优于第二种方式的结论。通过在某电厂中的工业试验，更进一步的说明了第一种掺混方式的优越

4、性。总之，通过工业分析实验、粒度分布实验、热重实验以及卧式煤粉炉燃烧半工业试验和电厂工业试验可以得出第一种掺混方式下混煤的燃烧特性优于第二种掺混方式。关键词：掺混方式、混煤、燃烧特性混煤、热重分析、动力学参数A bs t r a c tB e c a u s eo ft h es h o r t a g eo fc o a lr e s o u r c e sa n dt r a f h cc a p a b i l i t yi nC h i n aa n dt h ep o l i c yo fl o w r a n kc o a lc o m b u s t i o ni np o w

5、e rp l a n t，t h eP C-f i r e db o i l e rc a n n o tb eu s e dc o a lu n d e rd e s i g n M o r ea n dm o r ep o w e rp l a n tb e g a nt ou s et h eb l e n d e dc o a lt os a V ee n e r g ya n dd e c r e a s ep o l l u t i o n T h eb l e n d e dc o a lc o m b u s t i o ni sa ne x t r a o r d i n a

6、 r yc o m p l e xp h y s i c o c m e m i c a lp r o c e s s D u r i n gt h ec o m b u s t i o no fb l e n d e dc o a l，t h ec o a l sa f f e c te a c ho t h e r，s ot h eb l e n d e dc o a l se x h i b i tt h ed i f f e r e n tc o m b u s t i o nc h a r a c t e r i s t i c疔o mt h es i n g l ec o a l

7、T h ev a r i e t yo fc o m b u s t i o nc o a lb r i n g sm a n yn e wp r o b l e m sw h i c hi n f l u e n c et h es a f e t yo fb o i l e ro p e r a t i o n，s u c ha s1 0 ws t a b i l i t yo fc o m b u s t i o n，h i 曲p o s s i b i l i t yo fs l a g g i n ge a s i l ye t c T h e r e f o r e，i t sn

8、e c e s s a r yt os t l l d yt h ec o m b u s t i o nc h a r a c t e r i s t i c so fb l e n d e dc o a li no r d e rt os 0 1 V ep r o b l e m sa n dt a k ea d V a n t a g eo fb l e n d e dc o a l U n d e r s t a n d i n gt h ec o m b u s t i o nb e h a V i o u ro fb l e n d e dc o a li so fu t m o

9、s ti m p o r t a n c ef o rt h ed e s i g no fb o i l e r sa n dc o n t r o lo ft h ec o m b u s t i o np r o c e s s I nr e c e n ty e a r st h e r eh a sb e e na ni n c r e a s i n gu t i l i z a t i o no fc o a lb l e n d sf o rc o m b u s t i o n，b u tl e s ss t l l d yo nt h ep o s s i b l ei n

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11、r e dc o a l”：b l e n d e dt h ep u l V e r i z e dc o a lt h a ti so b t a i n e db yg r i n d e dt h es i n g l ec o a l sr e s p e c t i V e l y t h eo t h e ri s b l e n d e dr a wc o a l：b l e n d e dt h er a wc o a l st h e ng r i n d e dt h e mt oo b t a i nt h eb l e n d e dc o a l I nt h i

12、st h e s i s，p r o x i m a t ea n a l y s i se x p e r i m e n t，p a n i c l es i z ed i s t r i b u t i o ne x p e r i m e n t，t h e 肌o g r a V i m e t r i ce x p e r i m e n ta n dah o r i z o n t a lc o m b u s t i o nt e s t-b e dt e s ta r eu s e dt oi n V e s t i g a t ec o m b u s t i o np e

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23、原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：歇佘艺日期：矽，年j，月夕日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长沙理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编

24、本学位论文。本学位论文属于l、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密团。(请在以上相应方框内打“)作者签名：啄瓜芝日期：砷年，月导师签名：日期：溯年J日r 月一日吵1 1 引言第一章绪论能源不仅是实现全球经济可持续发展的重要保障，同时也是人类赖以生存的基础。能源是我国实现农业、工业、国防以及科学技术现代化和提高、改善人们生活水平的必要条件，是现代化生产的主要动力和重要原材料的来源。因此作为我国能源中的煤炭就是一种重要且宝贵的资源。世界能源消费中，随着经济的发展，能源消费结构在不断变化，国内外学者对世界能源发展与结构变化趋势进行大量研究得出：在过去1 6 0 年世界先后出现过三个能源发展阶段

25、，l8 8 0 年前基本上是以生物质燃料为主，l8 5 0 1 9 3 0 年煤炭消耗比例增加最多，1 9 3 0 1 9 8 0 年石油消耗比例增加最多【1 1。在5 0 年代到6 0 年代前期，煤炭的消费占居了第一位，达到5 0 以上，到了6 0 年代后期，煤炭消耗量退居第二位，实行以油、气为主的能源结构，到了1 9 9 6 年，石油、天然气、水能、核能等优质能源占了7 3，煤炭消耗在逐渐缩小。据预测，未来2 0 年内，世界能源消费量年均增长为2 0，而煤炭的增长率为1 7，低于平均水平【2 1。我国是世界能源消费大国，而我国的能源结构却很不合理。2 0 0 3 年我国G D P只占世界的

26、4，重要资源消耗所占世界比重却很高，石油为7 4、原煤3 1、钢铁2 7、氧化铝2 5【3】。统计资料显示，2 0 0 7 年中国的G D P 占世界G D P 的比重大约为7，却消耗了超过全球总产量2 0 的主要能源和原材料。长期以来，我国的能源消耗一直以煤炭为主，煤炭消耗占我国能源总消耗量比重高达7 5，而美国这一比重只有2 7 4，日本为2 3 6，英国为3 2 3，法国为1 0 6，是世界上这一比重最高的国家。有数据显示，1 9 9 6 年我国煤炭消费量占世界煤炭消费量的2 9 5，在一次能源消费构成中，煤炭占据了绝对主导地位，所占比重高于7 5，到2 0 1 0 年比重下降为约6 0

27、，至2 0 5 0 年，则再降为约5 0 嘣4。6】。目前，我国煤炭年消耗量在1 2 亿吨左右，已经成为世界煤炭消费的第一大国。我国的能源矿产探明可比储量约占总值的1 1，资源总量居世界第三位，其中石油的储量为1 0 4 1 亿吨，居世界第十一位；天然气的储量为4 7 万亿m 3，居世界第十四位；水利资源理论储量6 8 亿k W，其中可开发储量3 8 亿k W，可达到年发达量1 9 万亿度，均居世界之首；煤炭探明储量为1 0 2 2 9 亿吨，居世界第二位。煤炭是世界上最丰富的燃料，占世界一次能源的2 3。我国是世界上最大的煤炭生产国和消费国，占世界煤炭总量的2 4 3，占一次能源总产量的6

28、8 2，占一次能源总消费量的6 7 1 1 7 8 J。我国7 7 的发电能源、6 5 的化工原料、4 5 的民用商品能源都是由煤炭提供。丰富的煤炭资源和我国历史、经济方面的条件相结合，形成了我国能源结构以煤为主的格局【9】。并且，在今后相当长的时间内，这种以煤为主的能源结构不会发生很大的变化。在2 0 世纪5 0 年代，全国煤炭消耗量为2 0 0 0 1 0 0 0 0 万吨，在6 0 7 0年代，煤炭消耗量为1 4 5 0 亿吨；自1 9 8 0 年开始，煤炭年消耗量达8 亿吨。特别是进入“十五”以来，随着我国经济的快速发展，煤炭需求量大幅度增加，2 0 0 3年我国煤炭消费量为1 5 8

29、 亿吨，其中火电厂(含供热)燃煤量约为8 5 亿吨，比2 0 0 0年增长了4 4，占我国煤炭消费总增长量的8 0。2 0 0 4 年，我国煤炭消费量达到1 9 亿吨，其中发电煤炭消费量8 6 3 亿吨，比2 0 0 3 年增长了1 3 6。2 0 0 5 年我国的煤炭消费量达到2 1 4 亿吨f】叽坦】。煤炭消费的增长速度大于能源消费的增长速度，据B P 世界能源统计2 0 0 7 显示，2 0 0 6 年，我国煤炭消费量较2 0 0 5 年增长了8 7，占据全球煤炭消费增长的七成多。按照目前的发展态势，中国已成为世界第二大能源消费国、第一大煤炭消费国。随着我国经济的快速发展，近年来，中国电

30、力工业取得了迅猛的发展。2 0 0 4年发电装机容量比1 9 8 0 年提高了5 倍以上，2 0 0 5 年全国电力装机突破5 亿千瓦，2 0 0 6 年底全国总装机突破6 亿千瓦(仅次于美国，位居世界第二位)。电力监管2 0 0 7 年度度报告指出，截至2 0 0 7 年底，全国发电装机容量达到7 1 3 2 9 万千瓦，同比增长1 4 3 6。2 0 0 3 2 0 0 7 年5 年中增加电力装机容量接近于此前5 2 年的总和。根据中国电力工业最新发展规划，到2 0 l O 年，全国电力装机总容量将达8 4 亿k w。随着电力工业的迅猛发展，中国以燃煤发电为主的格局在很长的一段时间内不会有

31、很大的变化。我国煤炭资源在地理分布上的总格局是“西多东少、北富南贫一。目前经济欠发达的山西、内蒙古、陕西、新疆、贵州、宁夏等6 省(自治区)，其煤炭资源总量为4 1 9 万亿t，占全国煤炭资源总量的8 2 8。而我国经济最发达，耗用煤量最大的京、津、冀、辽、鲁、苏、沪、浙、闽、台、粤、琼、港、桂等1 4 个东南沿海省(市、区)，其煤炭资源量仅为O 2 7 万亿t，仅占全国煤炭资源总量的5 3，相对而言资源十分贫乏【I3 1。显而易见，我国存在煤炭资源赋存丰度与地区经济发达程度呈逆向分布的特点，形成煤炭基地远离煤炭消费市场、煤炭资源中心远离煤炭消费中心的现状，从而导致我国煤炭运输形成“北煤南运、

32、西煤东运”的格局。我国东、中、西部经济发展的不平衡在短时间内将难以消除，而东部缺煤地区由于开采程度高、资源逐渐枯竭，煤炭供应方面依赖西部地区的现象将更加突出。当前我国电力紧张，电煤消耗的不断增加，又由于我国所特有的资源分布所导致的煤炭供应不足，另外我国的动力用煤煤质逐年下降，以及运输能力不足和国家有关对锅炉等燃烧设备尽量燃用劣质煤的政策等原因，造成用煤企业不可能燃用单一煤种，而不得不燃用2 种或2 种以上的混煤。一般来说，混煤燃烧时，如果煤种选择恰当，配比合理，混合均匀，创造良好的燃烧条件，发挥组分煤种2各自的优越性，取长补短，就能给电厂的安全运行、经济性、环保性带来良好的影响，同时也能使新建

33、电厂有更大的选择余地，能允许操作系统对电厂参数做出更好的控制，可以为适应不断变化的操作做一定限度的翻新改进【l4 1。动力配煤的基本原理是利用各种煤在性质上的差异，通过混合后，实现相互取长补短，发挥各掺配煤种的优点，使最终通过掺混所获得的混煤在综合性能上达到用户要求的最佳性能状态。混煤本身是种物理掺混的结果，然而由于燃烧等过程的化学作用使得混煤的性质与单煤相比发生了变化，在一定程度上这种变化难于预测。由于混煤的燃烧特性并不是组分煤种的简单叠加，再加上单一煤的组成及特性不同，混煤中不同的组分颗粒在燃烧过程中相互影响、制约，使得混煤的煤质特性比单一煤更复杂，从而难以简单地由掺混比例预知其特性。目前

34、混煤的燃烧更多的依赖于操作者的经验，由于对混煤的特性缺乏足够了解，致使许多电厂在燃烧混煤时配置不当，出现诸如：燃烧设备运行水平下降、着火困难、燃烧不稳定、飞灰含碳量增高和容易结渣、积灰加剧、污染物排放量增加等问题，这些问题影响了机组的安全、高效和经济运行。因此，研究混煤燃烧的特性就具有重要意义。1 2 混煤燃烧特性的研究手段动力用煤的燃烧特性主要是指煤的着火特性、挥发分析出特性、燃烬特性、热解特性、表面积和孔隙特性、积灰结渣特性和污染物的排放特性等。对锅炉安全经济运行，晟重要的是煤的着火稳定性、燃烬性和结渣特性。热分析是国内外研究煤燃挠特性最常用的方法之一。它利用热天平在程序升温条件下，研究煤

35、的质量随时间温度的变化，从而分析煤的燃烧过程的一种方法。通过计算机进行数据采集和处理，就可以得到一些煤燃烧的特性值，如着火温度、燃烬温度、燃烬时间、最大失重温度、最大失重率、燃烧前期和后期的燃烧量等，通过这些数据组合形成的判别指标，可以很好地对燃烧特性进行评价。此外，近年来热天平与气相色谱仪(G c)、付里叶变换红外光谱仪(F T I R)等设备的联用研究热解产物，使得对煤燃烧过程及污染物的排放特性的研究成为可能。滴管炉常用来研究煤的燃烧过程，燃烬特性与S 0 x 和N o x、微量元素的排放特性等。近些年来，有的国家也开始用直管燃烧炉(D T F)来研究煤的积灰结渣特性，D T F 也是获取

36、实际燃烧动力学参数的有力手段。在我国的几个主要研究机构中，利用沉降炉来研究煤的燃烧特性与污染物排放，其优点是易于控制和取样。激光法【l5 J 是将煤粒子粘附在热电偶尖端，用激光打在煤粒子上测量着火时的粒子表面温度。此试验可探讨以表面反应为主进行的扩散动力燃烧机理，碳粒燃烬时间和初始当量直径的关系，碳粒燃烧过程中表面温度的变化规律，活化能、指前因子等参数对燃烧过程的影响等。通过对碳炭粒表面氧化反应生成物C O C 0 2比值的研究，从而更好地解决碳炭粒着火的极限模拟问题。用石英玻璃管流化床，电加热，配置傅立叶远红外色谱仪对烟气进行在线检测，通过对烟气成分和烟气量的计算，得到脱除挥发分的焦炭的反应

37、速率。同时由于挥发分很少，也可以根据C 0 2，C O，c H 4 计算碳的转化率【1 6】。1 3 混煤燃烧的研究现状对于混煤的研究在国内外都较为活跃，为了提高锅炉运行的稳定性、经济性以及安全性、环保性，国内外专家在燃烧机理、混煤方式、掺混比例等方面做了比较多的理论和实验研究。目前实验室实验主要集中采用单煤和混煤的热解分析、热重分析，以及电镜扫描、一维炉试烧、流化床、沉降炉试烧等方法；理论研究方面则致力于构建描述多组分混煤热解、燃烧全过程的数学模型、探求不同煤种混合最佳比例的优化算法，探讨N O x、S O x 以及焦渣生成和发展的内在机理。1 3 1 国外混煤燃烧概况在国外，由于煤炭生产和

38、消费隶属不同的经营者，利益分开。一般，使用者会根据锅炉设计煤种购煤，生产者按所产煤质供煤。混煤过程则是在煤矿、中转单位和煤处理厂完成。三者之间对于混煤的最终特性缺乏沟通，由于利益的关系，只考虑自己的环节，从而导致了许多问题。对混煤的研究起始与七十年代，其中发展较好的是美国、日本、德国等国家【1 7】。这些国家使用混煤的主要目的是：采用低硫煤与高硫煤混合以降低S O x 的排放，降低锅炉的结渣、沾污和积灰，充分利用高热值煤，保证灰碳含量和发热量稳定等等。有关混煤的研究主要包括：混合系统和混合方法、混煤着火燃烧性能、采用混煤方法减轻结渣、采用混煤方法降低N O x 及S O x 排放量的研究，以及

39、混煤燃烧设备及燃烧技术的研究。美国动力用煤大部分为优质煤，在煤粉炉中不存在燃烧问题，因此将精力集中于污染物排放的控制上。由于美国东部、中部煤含硫较多，而西部煤含硫少，为了满足S O x 排放要求，东部和中部的电厂须使用西部煤或必须安装脱硫装置。如果采用东部、中部煤掺烧西部煤，既可减少运行费用与脱硫装置，又能满足排放要求。因此美国在采用混烧降低S O x 的排放方面进行了较深入研究。日本资源短缺的国情决定了其燃料依赖进口，为了减少运费，近几年开始扩大利用发热量高的无烟煤等低挥发分煤，因而出现了在煤粉锅炉中混烧无烟煤和石油焦的低挥发分燃料倾向。目前，日本对混烧不同煤种时出现的污染物增加及未燃损失增

40、加等正在进行深入研究【”】。德国混煤燃烧起于7 0 年代初。当时，一些烧褐煤的电厂因其质量性能常常偏离设计指标，使电厂无法满负荷运行。因而采用了在褐煤中掺煤烟煤的方法，通4过混烧来提高低热值褐煤的利用价值。近些年，其国内越来越多的专家意识到必须加强对煤质特性、混煤燃烧特性的研究才能保证混煤的有效性。因此针对混煤的着火和可磨性等进行分析研究，并对燃用混煤电站的初期投资和运行成本进行了分析。还有人研究了不同氧浓度下不同细度混煤的着火情况，主要结论是：混煤的掺混比例对煤的着火有一定影响；在低氧环境中，混煤的着火性随掺混比例变化的趋势不同；对于粗粒煤，不同的氧浓度下，掺混比例的变化对着火的影响较明显。

41、J H a a s【l9】为了寻找混煤燃烧特性与组分煤种燃烧特性的对应关系，通过在绝热反应炉中对六种单煤及十五种混煤的试验研究发现：两种烟煤混合时，灰熔融特性、挥发分和固定炭是一种线性关系。其他的如高挥发分物质在绝热反应器中试验时，析出N 和焦炭燃烧也是线性的关系。烟煤和褐煤组成的混煤，其挥发分析出是非线性的。由此最终得出因为挥发分中的矿物质可能和第二种煤的矿物质发生了反应，导致混煤的无机物相图是非线性的结论。D P e r a l t a【2 0】为了研究混煤间的相互作用，他设计氧弹式热量计的氧气分压低于测量发热量时的数值，这就使得反应的继续进行依赖于混煤的特性及相互反应。并对焦炭残余物的热

42、重结果进行分析表明：混煤的燃烬特性取决于燃烧速率较慢的煤种。s s u【2 l】从实验室规模及半工业化实验的实验方法和判别指标方法(挥发分、发热量、煤素质、燃料比、镜质组反射率)入手对前人的研究做了总结得出：大多数混煤之间都存在相互反应。无烟煤和烟煤混烧，燃烧相对独立；高挥发分和低挥发分烟煤混烧，组分间的相互作用较为明显。低挥发分煤种或无烟煤中掺烧高挥发分煤种通常能改善着火和火焰稳定性以及燃烬率。并且挥发分含量可以作为判别着火和火焰稳定性的指标，通常挥发分含量越高，着火和火焰稳定性越好，但对低阶、高挥发分煤种并不适合。还得出煤素质指标用来预测着火和燃烬还需要更多的证据，镜质组反射率能够定性反应

43、混煤的燃烬率【2 2 1。总之，国外根据本国的具体情况对混煤的燃烧特性进行了较为详细的研究，国外学者所采用的研究方法基本是理论和试验相结合的方法。1 3 2 国内混煤燃烧概况1 3 2 1 热解特性研究热解是煤燃烧过程的重要初始阶段，这一过程产生的气态分解产物即挥发分包括C 0 2、C O、C H 4、H 2、C 2 H 6、重烃类气体及焦油等物质，其中的易燃成分对着火有着极大的影响；而一些含氮、硫的前驱物则与污染物的形成关系密切。煤热解特性的研究涉及挥发分的析出特性、析出机理、普遍规律以及与实际炉内热解的相关关系，有利于指导实际的燃烧。由于热解是煤燃烧过程中重要的初始过程，对着火有极大的影响

44、，同时对污染物的形成起着重要的作用，因此，对单煤热解的理论和实验研究受到越来越多人们的重视【2 3。2 5 1。李永华等【2 6】利用N E T Z S C H S T A4 0 9 型差热天平，对烟煤的3 个单煤种和8个混配工况通过不同升温速率进行了热分析试验。结果表明：烟煤混煤的燃烧特性基本处于组分煤种之间，少量混煤的特性不同于组分煤种。在高升温速率的条件下，燃烬时间短，燃烧猛烈，燃烬温度较高。并且燃烧分布曲线D T G 的温度区域及燃烧峰的高低、形状显示了不同煤种燃烧性能的差异。煤的反应性能越强，燃烧峰就越偏向低温区；煤的干燥无灰基份额越高，且可反应表面积越大，燃烧峰就越高；煤的燃烬性能

45、越好，燃烧峰后段就越陡；煤颗粒的膨胀及孔隙率增加会使后期燃烧速度仍然很高。平传娟等【2 7】利用管式电炉做为热解室，改变热解终温，在惰性气氛下对无烟煤与烟煤的混煤进行快速加热条件下的热解。并采用低温氮气吸附方法研究得出混煤焦表面形态的变化规律：煤焦的比表面积与煤种及热解温度密切相关。在相同的热解温度下，三者的焦比表面积无烟煤最高于，烟煤焦居中，混煤最低。并且混煤焦的比表面积随烟煤掺混比例的增加先增加后减小，最后得出微孔是造成比表面积变化的关键原因。平传娟，周俊虎等【2 8 J 利用热天平试验测试数据，采用C o a t s R e d f e m 积分方法求解无烟煤和烟煤不同比例混煤的热解动力

46、学参数。实验结果发现在整个活泼热解阶段，无烟煤和烟煤的活化能与其热解反应性的对应关系发生了歧变，无烟煤具有较低的活化能，而烟煤具有较高的活化能。并且发现组分煤种对于混煤的热解动力学参数具有较大的影响；同时由于无烟煤热解活化能与反应性的歧变，不能仅从活化能的高低来判断混煤热解反应性的高低。周俊虎等【2 9】利用热重分析仪和傅里叶红外光谱仪，对混煤在惰性气氛中的慢速热解特性进行了动态分析，考察了煤种、掺混比例以及加热速率对热解的影响。结果表明：混煤的热解与单煤的热解有相似之处，热解组分的析出随温度的变化基本规律一致，但其组分析出量并不是单煤热解析出量的简单叠加，由于掺混煤种间的相互作用，混煤热解气

47、体在析出时间和析出量上均发生了变化。并且通过对红外吸收光谱的分析，发现掺混煤种对混煤热解气体析出规律具有很大的影响，混煤中高活性煤种的存在会降低混煤热解的初析温度，并增加热解气体的析出量，其掺混比例越高，影响也就越明显，只有合适的掺混比例才能改善其热解特性，在实际应用应该注意进行适当的燃烧测试。1 3 2 2 混煤燃烧特性研究煤的着火特性是评价煤粉着火难易程度的重要指标。着火特性首先涉及对于着火机理的研究，当前均相着火、非均相着火、联合着火基本囊括了煤在各种条件下的着火情况。在工业煤粉燃烧条件下，最常见的着火方式为联合着火方式，6即挥发分火焰直接引燃炭粒，整个煤粉几乎同时着火。煤的着火特性非常

48、复杂，但对锅炉运行人员来说又极其重要，在目前多数电厂采用混煤燃烧的情况下，掌握混煤煤粉气流的着火特性，将十分有利于锅炉设备的安全和经济运行。在整个煤粉燃烧过程中，热解及挥发分的燃烧过程是十分迅速的，而煤焦的非均相燃烧过程则缓慢的多，煤焦的燃烬率决定了煤粉的最终燃烬率。尤其对于混煤燃烧而言，煤种差异造成燃烧阶段的差异，“抢风”更容易造成煤焦燃烧阶段缺氧，造成整体燃烧效率下降。因而有必要对混煤的燃烬性能进行实验研究，进而对混煤焦燃烧阶段的反应动力学、活化能和频率因子进行研究。对于燃煤锅炉尤其大型电站锅炉来说，煤粉的燃烬特性将直接影响锅炉的燃烧效率和运行经济性。反映煤的燃烬特性的指标主要是燃烬时间。

49、燃烬时间【3 0】定义为烧掉9 8 燃料量时所需的时间。一般来说，燃烬所需时间越长，燃烬性能越j 乏芒。陈冬林等【3 l 3 2】对烟煤与无烟煤的混煤进行研究，混煤着火特性呈现了烟煤的特点，即混煤的着火温度接近单纯烟煤的着火温度，主要取决于烟煤的比例及其挥发分的含量；认为混煤的燃烬时间取决于其中无烟煤的燃烬时间，并认为无烟煤掺入烟煤后对燃烬特性没有多大改善。张晓杰等p3】利用热天平对混煤的着火温度进行测量，并对数据分析得出：两种着火特性相差很大的煤混烧时，混煤的着火温度只取决于易着火的煤，并且由于混煤比例的变化引起易着火煤的煤粉浓度发生变化从而导致了着火温度的变化。曾令大等【3 4】采用热重分

50、析仪对西塞山发电有限公司二期工程2 6 8 0 M w 超超临界锅炉拟燃用混煤的着火稳定性和燃烬性进行了分析，结果表明：设计煤种的着火稳燃性一般，燃烬性较差，并从煤的着火稳定性对锅炉结构的分析来看切圆燃烧和对冲燃烧2 种燃烧方式的着火稳定性基本相同，若煤种性能变化和煤质下降时，切圆燃烧方式的适应能力要强一些。黄伟等【3 5】采用热天平和一维火焰炉对耒阳低挥发分无烟煤及其混煤的着火、燃烧、燃烬以及结渣特性等进行试验研究，分析了挥发分含量及掺配比对煤燃烧性能的影响。并且根据试验结果，作者运用模糊数学方法进行综合评判，确定了混煤的最佳掺配比，为混煤的合理燃烧提供了科学依据。李永华等人【3 6 J 在