污泥与煤在CO2/O2及N2/O2气氛条件下的混燃特性分析 |
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作者姓名: | 傅杰文 刘敬勇 孙水裕 郭家宏 黄绍松 张耿崚 孙健 卓钟旭 梁凯云 |
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作者单位: | 广东工业大学环境科学与工程学院, 广州 510006,1. 广东工业大学环境科学与工程学院, 广州 510006;2. 广东工业大学环境健康与污染控制研究院, 广州 510006,广东工业大学环境科学与工程学院, 广州 510006,1. 广东工业大学环境科学与工程学院, 广州 510006;2. 广东工业大学环境健康与污染控制研究院, 广州 510006,广东工业大学环境科学与工程学院, 广州 510006,广东工业大学环境科学与工程学院, 广州 510006,广东工业大学环境科学与工程学院, 广州 510006,广东工业大学环境科学与工程学院, 广州 510006,广东工业大学环境科学与工程学院, 广州 510006 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(No.51308132);广东省科技计划(No.2014A050503063,2015B020235013);广州市科技计划项目(No.201510010033,2016201604030058) |
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摘 要: | 采集了广州具有代表性的市政污泥,利用热重法对单一污泥、煤及其混合样品在CO_2/O_2及N_2/O_2气氛条件下进行了TG(热重)实验,同时计算了污泥和煤的4个燃烧特性指数,获得了燃烧的动力学参数.实验结果表明,污泥燃烧有4个燃烧阶段,包括水分析出、挥发分析出与燃烧、固定碳的燃烧和无机盐类挥发分解,其中,挥发分析出与燃烧是污泥燃烧的主要阶段;煤掺烧污泥可以提高煤的着火性能.在CO_2/O_2及N_2/O_2燃烧气氛下,增加O_2浓度,污泥与煤混合样的热重曲线整体向低温区移动,微商热重曲线峰值增大,峰宽变小,燃烧性能增强.在CO_2/O_2气氛下,O_2浓度从30%增加到60%时,污泥的挥发分释放特性指数D、可燃性指数C、燃尽指数Cb、综合燃烧特性指数S分别增加了45%、12%、18%、6%.相同O_2浓度条件下,污泥与煤在CO_2/O_2气氛下的着火性能较N_2/O_2气氛滞后,最大峰值变小,高浓度的CO_2抑制其混合样的燃烧.采用Coats-Redfern方程计算得到3个燃烧阶段反应的动力学参数,其中,增加O_2浓度,污泥与煤混合样品的质量平均表观反应活化能Em减小,并且O_2浓度越高越有利于燃烧反应的进行.污泥与煤混合燃烧取n=2可以对挥发分燃烧与固定碳燃尽峰峰前与峰后的反应模型进行描述.
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关 键 词: | 污泥 煤 混合燃烧 热重分析 燃烧特性 动力学模型 |
收稿时间: | 2016-03-23 |
修稿时间: | 2016-04-26 |
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