Mối quan hệ giữa các tham số phân tích gần đúng và hành vi cháy của than Ấn Độ có hàm lượng tro cao

Subhajit Aich1, Dibyajyoti Behera1, Barun Kumar Nandi1, Sumantra Bhattacharya1
1Department of Fuel Minerals and Metallurgical Engineering, Indian Institute of Technology (Indian School of Mines) Dhanbad, Dhanbad, Jharkhand, 826004, India

Tóm tắt

Tóm tắtNghiên cứu này trình bày phân tích các đặc tính cháy của than Ấn Độ có hàm lượng tro cao (28%–40%) được thu thập từ nhiều mỏ khác nhau thuộc vùng than Singaurali, Ấn Độ. Tất cả các mẫu than đã được phân tích để xác định giá trị gần đúng và giá trị nhiệt lượng tổng. Hiệu suất cháy của các loại than đã được xác định bằng phương pháp phân tích nhiệt trọng lượng để nhận diện hồ sơ cháy của từng loại than. Nhiều tham số động học cháy như nhiệt độ khởi cháy, nhiệt độ đỉnh và nhiệt độ tắt, chỉ số khởi cháy và chỉ số tắt, chỉ số hiệu suất cháy cộng với tỷ lệ và chỉ số cường độ của quá trình cháy, năng lượng kích hoạt đã được xác định để phân tích hành vi cháy của than. Hơn nữa, tất cả những thuộc tính cháy này đã được so sánh với hàm lượng chất dễ bay hơi, tro, carbon cố định và tỷ lệ nhiên liệu của từng loại than. Phân tích lý thuyết cho thấy rằng với việc tăng hàm lượng tro, hiệu suất cháy ban đầu sẽ tăng lên và sau đó giảm xuống. Hơn nữa, than có (25 ± 1.75)% chất dễ bay hơi, từ 20% đến 35% tro và tỷ lệ nhiên liệu từ 1.4 đến 1.5 được tìm thấy là tối ưu cho quá trình cháy than.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

Aich S, Nandi BK, Bhattacharya S (2019a) Utilization of sal leaves and sal leaves char to improve the combustion performance of reject coal. Energy Sour Part A Recover Util Environ Effects 41:2299–2312

Aich S, Nandi BK, Bhattacharya S (2019b) Effect of weathering on physico-chemical properties and combustion behavior of an Indian thermal coal. Int J Coal Sci Technol 6:51–62

Bach QV, Skreiberg (2016) Upgrading biomass fuels via wet torrefaction: a review and comparison with dry torrefaction. Renew Sustain Energy Rev 54:665–677

Behera D, Nandi BK, Bhattacharya S (2018) Chemical properties and combustion behaviour of constituent relative density fraction of a thermal coal. Energy Sour Part A Recover Util Environ Effects 41:654–664

Behera D, Nandi BK, Bhattacharya S (2020) Studies on combustion characteristics of density by density analyzed coal. J Energy Resour Technol 142:012301–1

Chen J, Mu L, Cai J, Yao P, Song X, Yin H, Li A (2015) Pyrolysis and oxy-fuel combustion characteristics and kinetics of petrochemical wastewater sludge using thermo-gravimetric analysis. Bioresour Technol 198:115–123

Department of Industry, Innovation and Science, Australian Government reports. https://www.industry.gov.au/sites/default/files/2019-08/coal-in-india-2019-report.pdf. Accessed 27 Jan 2020

Filho SDGC, Milioli FE (2008) A thermo-gravimetric analysis of the combustion of a brazilian mineral coal. Quim Nova 31:98–103

Ken BS, Aich S, Saxena VK, Nandi BK (2018) Combustion behaviour of KOH desulphurised coals assessed by TGA–DTG. Energy Sources Part A Recover Util Environ Effects 40:2458–2466

Liu Y, Wang C, Che D (2012) Ignition and kinetics analysis of coal combustion in low oxygen concentration. Energy Sour Part A Recover Util Environ Effects 34:810–819

Liu X, Chen M, Wei Y (2015) Kinetics based on two-stage scheme for co-combustion of herbaceous biomass and bituminous coal. Fuel 143:577–585

Mazumdar BK (2000) Theoretical oxygen requirement for coal combustion: relationship with its calorific value. Fuel 79:1413–1419

Ministry of Power, Government of India, December 2019 report. http://www.cea.nic.in/reports/monthly/installedcapacity/2019/installed_capacity-12.pdf. Accessed 27 Jan 2020

Misra BK, Singh BD (1990) The Lower Permian coal seams from Singrauli coalfield (M.P.), India: petrochemical nature, rank, age and sedimentation. Int J Coal Geol 14:309–342

Nandi BK, Bhattacharya S (2019) Effect of weathering and stockpile design on physicochemical properties of an Indian thermal coal. Int J Coal Prep Util. https://doi.org/10.1080/19392699.2019.1595606

Parthasararthy P, Narayana KS, Arockiam L (2013) Study on kinetic parameters of different biomass samples using thermo-gravimetric analysis. Biomass Bioenergy 58:56–58

Qi X, Qi Li, Zhang H, Xin H (2017) Thermodynamic characteristics of coal reaction under low oxygen concentration conditions. J Energy Inst 90:544–555

Zhang K, Zhang K, Cao Y, Pan WP (2013a) Co-combustion characteristics and blending optimization of tobacco stem and high-sulfur bituminous coal based on Thermogravimetric and mass spectrometry analyses. Bioresour Technol 131:325–332

Zhang Y, Gu M, Ma B, Chu H (2013b) Study on Co-combustion characteristics of superfine coal with conventional size coal in O2/CO2 atmosphere. Energy Power Eng 5:36–40

Zhou C, Liu G, Wang X (2016) Combustion characteristics and arsenic retention during co-combustion of agricultural biomass and bituminous coal. Bio Resour Technol 214:218–224