油页岩与无烟煤掺烧稳燃及燃尽特性研究论文_姬海宏,李晶

(1.华电电力科学研究院 浙江杭州 310030;2.中国华电集团公司煤炭质检计量中心 浙江杭州 310030)

摘要:我国油页岩资源丰富,如果油页岩能与煤进行掺烧,将是不错的替代能源。文章根据理论计算,对油页岩与无烟煤按不同比例掺配时的稳燃特性、燃尽特性进行了分析研究,总结出其变化规律,并详细的分析出引起变化的主要影响因素,为油页岩与无烟煤掺烧提供理论依据。

关键词: 油页岩 无烟煤 掺烧特性

1 前言

我国油页岩资源丰富,居世界第4位。我国油页岩主要分布在20个省和自治区、47个盆地, 共有80个含矿区。将我国的油页岩资源折算成页岩油的地质储量超过470亿t,主要分布于茂名、桦甸和抚顺等地,其主要用于炼制页岩油以及燃烧发电及供热。油页岩的着火温度低,前期燃烧以挥发分为主,且反应强烈,后期燃烧反应能力差,其灰的传热阻力成为碳转化率提高的主要控制因素。因此,由于油页岩属于高灰分、高挥发分以及低热值的劣质燃料,难以单独大规模地充分利用,如果将油页岩与煤进行混烧,必将有利于充分发挥油页岩资源的利用价值[2]。

为了更好地利用油页岩资源,对油页岩与煤混合燃烧特性进行理论研究,本文将油页岩与无烟煤进行混合燃烧特性进行理论分析。

2 油页岩及无烟煤成分分析

文章选用具有代表性的甘肃窑街油页岩与贵州无烟煤进行计算分析。

油页岩分析如表1[3]。

通过工业、元素以及灰成分分析,可以看出油页岩与煤的性质很相似,文章根据煤的经验规律,推算油页岩与煤混样的燃烧及飞灰特性。

3 不同比例特性分析

3.1 燃料分析与其稳燃和燃尽特性之间的关系

朱跃等人对燃煤进行研究提出了其燃烧的稳燃指数Rw以及燃尽指数Rj与燃料工业分析之间的关系[4],计算公式如下:

Rw= 4.24+ 0.047Mad-0.015Aad+0.046Vdaf

其中:Rw≤ 4.0极难稳定区

Rw> 4.0~4.65难稳定区

Rw>4.65~ 5.0中等稳定区

Rw>5.0~5.7易稳定区

Rw> 5.7褐煤区

Rj= 2.22+ 0.17M ad+ 0.061Vdaf

其中:Rj≤2.5极难燃尽区

Rj>2.5~3.0难燃尽区

Rj>3.O~4.4中等可燃尽区

Rj>4.4~5.7易燃尽区

Rj>5.7褐煤区

3.1.1燃烧稳定性指数Rw

从数据上看,此无烟煤为难稳定燃烧煤,掺入油页岩后,随着掺入量的增加,指数成递增趋势,燃烧趋于稳定(见图1),对无烟煤的稳燃有利。

4 结论

油页岩在我国的储量高,是一种较好的替代能源。油页岩的掺入对无烟煤的稳燃及燃尽特性都有一定影响。随着油页岩掺入比例的增加燃料的燃烧稳定性以及燃尽特性有所好转,趋于有利方向发展。

通过油页岩与无烟煤的掺烧特性研究,可为油页岩与无烟煤的掺配提供一定的理论依据和估算方法。

参考文献:

[1]朱文鉴,王镇泉.油页岩性能检测及其结果分析[J].探矿工程(岩土钻掘工程).2009年增刊:140-146.

[2]田 红,廖正祝.油页岩与煤混烧热重试验研究[J].热力发电. 2015年2月第44卷第2期:36-41.

[3]罗万江,兰新哲,宋永辉.油页岩微波热解气态产物析出特性.化工进展.2015年第34卷第3期:689-694.

[4]朱跃,刘明仁,陈春元,郭文靖.用工业分析数据表征热天平试验结果的分析研究.锅炉制造.I998年 第1期总第167期:40-44.

[5]柏静儒,王 擎,秦 宏,郑国宽,杨迎军,关晓辉.油页岩飞灰对重金属离子的吸附动力学及热力学.燃料化学学报. 2011年5月第39卷第5期:378-384.

论文作者:姬海宏,李晶

论文发表刊物:《电力设备》2015年第10期供稿

论文发表时间:2016/4/26

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油页岩与无烟煤掺烧稳燃及燃尽特性研究论文_姬海宏,李晶
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