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包含反应阶数变化的分形煤焦颗粒燃烧模型的建立与实验验证  
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【英文篇名】 Development and experimental validation of fractal char particle combustion model with effect of various reaction order
【下载频次】 ★★★
【作者】 刘雨廷; 何榕;
【英文作者】 LIU Yuting; HE Rong; Key Laboratory of Thermal Science and Power Engineering of Ministry of Education; Department of Thermal Engineering; Tsinghua University;
【作者单位】 清华大学热能工程系热科学与动力工程教育部重点实验室;
【文献出处】 化工学报 , CIESC Journal, 编辑部邮箱 2016年 01期  
期刊荣誉:中文核心期刊要目总览  ASPT来源刊  中国期刊方阵  CJFD收录刊
【中文关键词】 煤焦燃烧; 模型; 模拟; 沉降炉; 实验验证; 表观反应阶数; 分形;
【英文关键词】 char combustion; model; simulation; drop tube furnace; experimental validation; apparent reaction order; fractals;
【摘要】 为了深入研究煤焦燃烧的机理并提高对煤焦燃烧过程的预测精度,建立了一个综合的煤焦燃烧模型。该模型考虑了煤焦颗粒孔隙内二次反应与扩散的耦合作用、煤焦燃烧反应阶数的变化和反应过程中CO/CO2比例等问题。使用热天平(TGA)对11种煤焦的燃烧特性进行分析,测得各种煤焦的表观活化能与指前因子,以确定模型中的待定参数。在沉降炉(DTF)中对这11种煤焦做燃烧实验,用TGA基于灰分守恒测得DTF炉管出口处的煤焦样品的转化率。运用建立的模型模拟这些煤焦的燃烧过程,预测的转化率与实验结果有较好的吻合度,相比传统的本征动力学模型,该模型预测的精度有了较大提高,证明了该模型能适用于从褐煤到无烟煤的较广煤焦范围。研究还发现,煤焦燃烧的表观反应阶数在燃烧过程中不断减小并最终趋于稳定。
【英文摘要】 A fractal char particle combustion model was developed to study the char combustion mechanism and improve the prediction accuracy of the char combustion characteristics. This model considered the coupling effects of the secondary reactions and gas diffusion within the char pores. The apparent reaction order of char combustion changed with the particle temperature, the O2 partial pressure at the particle surface and the particle pore structure parameters instead of keeping constant 1. The primary CO/CO2 rati...
【基金】 国家自然科学基金项目(51176096)~~
【更新日期】 2016-01-29
【分类号】 TQ534
【正文快照】 引言在我国,煤是一种储量相对丰富、价格相对便宜的化石燃料。随着石油资源的日益枯竭,煤的价值与地位越发突显,如何高效地利用煤炭资源成为我国经济发展不可回避的问题。目前,对煤最主要的利用方式是直接燃烧[1]以获得热能,以火力发电为代表。煤的燃烧大致可分为热解与煤焦燃?

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