松木焦與無煙煤混燃特性及反應(yīng)動(dòng)力學(xué)

  物質(zhì)能作為僅次于石油、煤炭和天然氣的清潔可再生能源,約占世界總能源供給量的14%。隨著高爐噴吹煤資源的日益匱乏及包括冶金焦在內(nèi)的化石燃料價(jià)格逐漸增長,人們對能源需求的視角開始從傳統(tǒng)的化石燃料轉(zhuǎn)向生物質(zhì)能。相對于傳統(tǒng)的化石燃料,生物質(zhì)具有分布廣、產(chǎn)量高及污染排放量低等優(yōu)點(diǎn),隨著全球變暖及煤等化石燃料資源的日益匱乏,利用生物質(zhì)替代煤等化石燃料為人類提供能源,顯得尤為重要。

  科研工作者利用非等溫?zé)嶂胤ㄑ芯苛怂赡窘?、高爐噴吹用無煙煤及不同比例松木焦和煤粉混合試樣的燃燒特性,對不同比例松木焦混合試樣著火溫度、燃盡溫度和綜合燃燒特性指數(shù)等燃燒特征參數(shù)進(jìn)行了研究。并利用Coats-Redfern模型對混料主要燃燒過程進(jìn)行動(dòng)力學(xué)特性研究和燃燒限制性環(huán)節(jié)分析。

  結(jié)果表明,松木焦的加入對無煙煤的燃燒產(chǎn)生明顯的促進(jìn)作用?;炝系娜紵^程主要分為2個(gè)階段,分別為揮發(fā)分析出燃燒和焦燃燒階段。當(dāng)松木焦的質(zhì)量分?jǐn)?shù)由30%增至80%時(shí),混料主要燃燒過程的2個(gè)階段平均表觀活化能分別由50.77kJ/mol降至47.27kJ/mol和74.45kJ/mol降至23.30kJ/mol。這2個(gè)階段分別為一級(jí)化學(xué)反應(yīng)控制和擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)控制。