第41卷云南電力技術(shù)Vol. 41 No. 42013年8月YUNNAN ELECTRIC POWERAug.2013催化劑對無煙煤催化效果的熱重分析張含智馬樹貴楊麗(云南電力技術(shù)有限責任公司,云南昆明650217)摘要:為辨別催化劑的實際效用,采用熱重分析儀對某一種催化劑的實際催化效果進行測試,分析有關(guān)化學動力學數(shù)據(jù),結(jié)論證明該催化劑并無明顯的催化效果。關(guān)鍵詞:催化燃燒熱重中圖分類號:TK22文獻標識碼:B文章編號:1006-7345(2013)04-0068-031前言日益提高,尋找有效且成本適宜的催化劑成為生煤粉燃燒是煤炭利用過程中重要的環(huán)節(jié),催產(chǎn)技術(shù)部門關(guān)注的重點?；紵菍崿F(xiàn)快速燃燒的有效措施之一催化劑2試驗方法的加入可以使粉煤的燃點降低,燃燒速率提高。對某種催化劑的實際催化效果進行熱重分析從而達到提高鍋爐燃燒效率、節(jié)約能源的目的。測試2,測試的具體情況如下燃煤催化劑較易獲得的是無機化合物,主要包括1)燃煤:為保證測試結(jié)果具有較好的可對堿金屬、堿土金屬、過渡金屬化合物等。比性和可重復性,試驗采用編號為GBW11103e的燃煤催化劑最早在工業(yè)鍋爐上有一定程度的標準物質(zhì)(無煙煤),并進行篩分,取180目~應用,主要是由于工業(yè)鍋爐燃燒效率相對較低,200目之間的煤粉作為試驗燃煤。標準物質(zhì)的有灰、渣含碳量通常較高,采用催化燃燒后能夠獲關(guān)性質(zhì)如表1所示得較大的改善。隨著火力發(fā)電廠節(jié)能減排的要求表1燃燒(編號GBW103e)標準物質(zhì)名稱全硫灰分揮發(fā)份熱值單位標準值不確定度0.030.160.210.150.110.022)催化劑:被測催化劑為綠色溶液。按其80ml/min的氮氣作為保護氣,以10℃/min的升說明書③按照與煤的質(zhì)量比取0.33%取原溶液加溫速率將樣品由40℃升溫至105℃后,恒溫20分水稀釋10倍后,加入試驗燃煤中混合均勻,并陰鐘,然后繼續(xù)以10℃/min的升溫速率將樣品由干兩小時;同時取相同質(zhì)量的試驗燃煤并加入相105℃加熱至1060℃,最后恒溫10分鐘。同質(zhì)量的水,混合均勻陰干兩小時后作為對比試4)試驗項目:包括按照說明書要求添加催樣。此后又進行了10倍加藥濃度的對比試驗化劑的無煙煤及加水對照組,以及按照說明書103)分析儀器4:采用瑞士進口的 METTLER倍濃度添加催化劑及加水對照組,以及催化劑的TGA/DSC-1型熱重/熱差/熱流分析儀進行測試,單獨實驗。儀器的質(zhì)量分辨率為0.0001g,溫度分辨率為3試驗結(jié)果0.001℃。試驗采用40ml/min的空氣作為反應氣,催化劑單H中國煤化工示:CNMHG收稿日期:2013-05-09第41卷催化劑對無煙煤催化效果的熱重分析2013年第4期Lab:配TERSTAR. SW 9 10圖1催化劑單獨的熱重分析圖1中上面為熱重(TG)曲線,下面為熱流燃燒過程放熱6760.08mJ,助燃劑基本由水構(gòu)成(DSC)曲線,助燃劑的溫度到104℃時,其質(zhì)量千燥完畢后其干基發(fā)熱量為2550kg/kg由41.0785mg減小到2.65088mg且無放熱現(xiàn)象發(fā)按說明書要求添加催化劑的無煙煤及加水對生,說明助燃劑中大部分為不放熱易蒸發(fā)物質(zhì),照組的熱重分析如圖2、圖3所示:溫度到105℃后熱流呈正至542℃放熱結(jié)束,整個201246加藥無煙煤ab: METTLESTAR·s9.10圖2添加催化劑的無煙煤熱重分析2012416加水無煙煤06.04.201214:28:372:=x22:=2=圖3加水對照組的熱重分析按說明書10倍濃度添加催化劑的尢煙煤及加水對照組的v凵中國煤化工示CNMHG2013年第4期云南電力技術(shù)第41卷5無,3033日5112))汽無圖410倍濃度添加催化劑的無煙煤熱重分析水難江0.211226,田m1,“,,,,,,“,,,如,試無證,其日日∠FLab: METTLERSTAR·SH9圖5對應加水對照圖的熱重分析最終處理后的實驗結(jié)果數(shù)據(jù)如表2所示:表2實驗結(jié)果數(shù)據(jù)名稱著火點燃盡溫度活化能放熱量試樣質(zhì)量單位助燃劑(推薦值)與標準物質(zhì)656.18964.0414825014.75水(推薦值)與標準物質(zhì)651.15969.10184.1414467014.77助燃劑(十倍推薦值)與標準物質(zhì)660.76945.714178014.71水(十倍推薦值)與標準物質(zhì)658.76937.7013687014.72助燃劑6760.0841.084結(jié)束語2)根據(jù)以往研究者對燃煤催化劑的研究可1)通過分別加入助燃劑和水電標準物質(zhì)熱知”:較為廉坩北瀏營需要的關(guān)重測試可知:該助燃劑并無化學動力學上的催化鍵元素占燃煤中國煤化工2%方效果顯示。能達到相對明,MH賣第7頁)第41卷基于滯環(huán)控制的三相四線制AC/DC系統(tǒng)2013年第4期平衡電流幅值變化情況,可以看出其幅值可以控制在一定范圍內(nèi),能夠保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。//A時點一租電壓2相電液時間采樣點t/sa)AC/DC逆變條件下三相電壓、電流波形b)AC/DC逆變條件下中線不平衡電流波形圖7逆變條件下仿真結(jié)果圖最后,對ACDC系統(tǒng)在逆變條件下的三相電2008,36(16):66-69壓、電流及中線不平衡電流波形進行了仿真驗證[2]王超,張代潤,張竹,等.基于滯環(huán)控其仿真電路不再詳細說明,僅需要將整流條件下制的三相高功率因數(shù)整流器[J]·電焊機,的直流負載改成直流電源即可。從圖7a)中可以2010,40(1):44-46直觀地看出,各相電壓、電流分別保持反相位[3]張崇巍,張興.PWM整流器及其控制此時電能可以從直流電源側(cè)流向交流網(wǎng)側(cè),即實[M].北京:機械工業(yè)出版社,2003現(xiàn)了電能從直流到交流的回饋并網(wǎng)。圖7b)則給4]戴訓江,晁勤.一種新穎的并網(wǎng)逆變器出了逆變狀態(tài)下的中線不平衡電流波形,與整流自適應電流滯環(huán)控制策略[J].電力自動化設(shè)條件相類似,同樣能夠滿足系統(tǒng)的穩(wěn)定運行條件。備,2009,29(9):85-895結(jié)論[5]徐德鴻、電力電子系統(tǒng)建模及控制在傳統(tǒng)AC/DC系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上提出了[M].北京:機械工業(yè)出版社,200基于滯環(huán)控制的改進型三相四線制AC/DC系統(tǒng)拓[6]王崢三相脈寬調(diào)制功率變換器中電流撲結(jié)構(gòu)設(shè)計方法,通過 Matlab平臺仿真測試,在滯環(huán)控制方法的研究[J].電機與控制應用,保證中線不平衡電流幅值一定的條件下,使得網(wǎng)2010,37(4):4-48側(cè)輸入電流更加接近于標準正弦波,即有效地減[7]邢巖,蔡宣三.高頻功率開關(guān)變換技術(shù)少了網(wǎng)側(cè)電壓、電流諧波次數(shù),同時也驗證了本[M].北京:機械工業(yè)出版社,2006系統(tǒng)是一種具有高功率因數(shù)的電力電子變流系統(tǒng)。作者簡介參考文獻張濤(1975-),男,北京市電力公司,從事1]趙影,張敏,吳鳳英.基于滯環(huán)控制的變電及線路專業(yè)工作,郵箱: myzohezooq_vig@電力變換器設(shè)計[J].電力系統(tǒng)保護與控制,sina,com。(上接第70頁)DO TGA/DSC1用戶手冊[Z可以作為火力發(fā)電廠判斷燃煤催化劑的參考值。[5]岑可法,姚強等.高等燃燒學[M]參考文獻浙江大學出版社,2002:639-700.[1]GB/T6425-2008,熱分析術(shù)語[S作者簡介[2] Matthias Wagner.熱分析應用基礎(chǔ)(第一張含里「程,云南電力技中國煤化工版)[M].東華大學出版社,2011術(shù)有限責力工程方面工CNMHG[3]新型燃煤催化劑使用說明書[Z作。郵箱CL. vilo[4]梅特勒-托利多公司, METTLER TOLE