碱金属化合物阴离子团对油页岩燃烧特性影响
2021-04-20姜海峰刘宝林洪文鹏李浩然丁皓姝
燃烧科学与技术 2021年2期
姜海峰,刘宝林,陈 杰,张 钰,洪文鹏,李浩然,丁皓姝
(1.东北电力大学能源与动力工程学院,吉林 132012;2.吉林化工学院分析测试中心,吉林 132012)
油页岩是一种富含有机质且可燃烧的沉积岩矿物,在我国储量丰富,分布广泛,具有广阔的应用前景[1].对于含油量较低的油页岩,可作为动力燃料应用于发电、供热等领域[2].然而,油页岩的燃烧特性除受到其品质、尺寸及燃烧工况(温度、时间及载气)等因素影响外,无机矿物也会对其燃烧行为产生重要影响[3-6].因此,研究无机矿物影响下油页岩燃烧行为的变化规律,对于改善油页岩燃烧效果具有重要意义.
油页岩的燃烧特性研究是实现其热开发利用的基础.近年来,国内外研究者通过热重(TGA)技术,对油页岩燃烧行为进行了大量研究.一般认为,油页岩燃烧初期以其内部挥发分的燃烧为主,而后期受到灰分等因素的影响导致其燃烧反应性变差[7-8].目前,通过在燃料燃烧过程中添加碱金属和碱土金属化合物(AAEMs),可以明显改善燃料的燃烧性能.王擎等[9]采用热重与红外(TGA-FTIR)联用技术研究了K2CO3、MgCO3、Na2CO3及CaCO3对油页岩热解行为的影响,发现AAEMs 明显提高了油页岩有机质热分解的反应性.Karabakan 等[10]研究指出碱金属离子能够与油页岩中的有机质形成配位化合物,从而促进有机质分解.Lu 等[5]利用TGA-DTG 技术比较了甲酸钠和甲酸钙作用下的油页岩燃烧行为,结果表明甲酸钠更有助于提高油页岩的着火和燃尽特性.此外,采用热重分析与燃烧动力学计……
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