《表4 不同混合质量比的煤与污泥的燃烧动力学参数》

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《安徽临涣矿区烟煤与生活污泥共燃的燃烧特性与动力学特征》

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根据煤和污泥及其混合物的DTG曲线，将其燃烧分为三个阶段，但煤仅在第三阶段中出现明显的失重峰。针对各自的燃烧区间求出煤与污泥不同比例对应阶段的最优动力学方程及相应的动力学参数。由表4可知，R2在0.9781～0.9984之间，表明五种动力学模型均可较好地拟合燃料共燃过程的燃烧反应。煤的动力学方程符合扩散中的Zhuravlev方程，表明煤的燃烧符合Zhuravlev扩散模型的反应机理，而污泥的动力学方程符合扩散中的三向传输，推测原因为污泥燃烧时反应速率随温度升高而降低，且有烃脱挥发分的作用。混合物燃烧失重的第二阶段与污泥的动力学方程相同，符合扩散中的三向传输，而失重的第三阶段与煤的动力学方程一致。原因可能为第二阶段中在煤中添加污泥后，样品的燃烧速率受污泥影响较大，混合物中的燃烧速率与污泥中的相近，第三阶段反之，受煤影响较大。表明混合物共燃过程中，第二阶段的失重主要源于污泥的燃烧，而第三阶段的失重主要源于煤的燃烧。污泥在第二阶段的活化能（46.09 k J/mol）小于第三阶段的活化能（54.53k J/mol），表明第二阶段中的轻质组分燃烧所需的能量低于第三阶段中的重质挥发分及固定碳[29]。将煤与污泥混合后发现，在固定碳燃尽阶段，混合燃料的活化能均位于两种原料之间，且随污泥添加量增加而降低。证实了添加污泥能有效提高煤的反应活性并促进其燃烧过程。