發(fā)布時間：2020-10-21 23:04

　　 新疆準(zhǔn)東煤田是我國目前最大的整裝煤田。準(zhǔn)東煤具有高鈉、高水分、高揮發(fā)分、低硫、低灰分等特點(diǎn),燃盡特性好,開采難度小,是一種優(yōu)良的動力用煤。但是準(zhǔn)東煤中高含量的堿金屬在煤燃燒過程中釋放并與煙氣中的二氧化硫、飛灰等反應(yīng)生成在較低溫度下呈熔融態(tài)的復(fù)合硫酸鹽冷凝在受熱面上,造成設(shè)備嚴(yán)重積灰結(jié)渣和腐蝕等問題。因此,需要研究準(zhǔn)東煤燃燒過程中鈉的釋放特性,以及煙氣中鈉的形態(tài)變化,特別是硫酸鈉的形成過程。但是目前對于燃燒煙氣中鈉的在線檢測及煙氣中鈉的形態(tài)變化的研究較少,對其進(jìn)行深入研究可為尋求經(jīng)濟(jì)、高效的堿金屬控制方法提供理論依據(jù)。采用熱重實(shí)驗(yàn)平臺研究了升溫速率對準(zhǔn)東煤失重特性的影響,應(yīng)用多種煤熱解動力學(xué)模型對失重?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行了擬合,計(jì)算了準(zhǔn)東煤的熱解動力學(xué)參數(shù),并分析了各種熱解模型的適用性。結(jié)果表明等轉(zhuǎn)化率模型中的FWO模型比較適用于描述準(zhǔn)東煤的熱解過程,計(jì)算得到了不同轉(zhuǎn)化率下的熱解活化能,發(fā)現(xiàn)熱解活化能隨著轉(zhuǎn)化率先下降后上升。在此基礎(chǔ)上應(yīng)用分布活化能模型得到了活化能的分布情況,發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)東煤熱解活化能主要集中在200 kJ/mol-225 kJ/mol的區(qū)間上,并且指前因子與活化能間表現(xiàn)出明顯的“補(bǔ)償效應(yīng)”。針對目前僅靠分析底灰的方法研究鈉釋放行為的不足,利用煙氣在線檢測系統(tǒng),對流化床750–900℃下準(zhǔn)東煤燃燒釋放的鈉元素濃度進(jìn)行實(shí)時檢測,研究了溫度、氣氛、氯含量對鈉釋放的影響。結(jié)果表明在空氣和富氧氣氛下,溫度的升高均會促進(jìn)準(zhǔn)東煤中的鈉釋放。在高溫(850℃、900℃)下富氧氣氛更有利于鈉釋放,而在中溫(750℃、800℃)下空氣氣氛更有利于鈉釋放。Cl的存在會促進(jìn)準(zhǔn)東煤中的鈉釋放,并且在空氣氣氛下釋放更為明顯。根據(jù)得到的瞬時濃度曲線,利用反模型法研究了鈉釋放的動力學(xué)特性,發(fā)現(xiàn)空氣氣氛下鈉釋放的表觀活化能為175.6 kJ/mol,指前因子為7.28×10~6mg·kg~(-1)·s~(-1)·m~(-2);富氧氣氛下鈉釋放的表觀活化能為304.7 kJ/mol,指前因子為9.67×10~(12)mg·kg~(-1)·s~(-1)·m~(-2)。針對煙氣中鈉形態(tài)轉(zhuǎn)化的具體過程還不清楚,建立了高溫?zé)煔庵蠳a/H/O/C/S/Cl氣相反應(yīng)機(jī)理,對反應(yīng)機(jī)理進(jìn)行了化學(xué)反應(yīng)動力學(xué)模擬驗(yàn)證。研究了SO_2、H_2O、O_2濃度、溫度對氣相Na_2SO_4生成的影響,并分析了Na_2SO_4生成的反應(yīng)路徑。反應(yīng)路徑分析表明,Na_2SO_4的生成路徑有兩個:一是依賴于SO_2直接氧化(NaCl→NaSO_3Cl→NaHSO_4→Na_2SO_4),二是依賴于SO_2間接氧化(NaCl→NaO_2→NaSO_4→NaHSO_4→Na_2SO_4)。敏感性分析結(jié)果表明,Na_2SO_4的生成主要對系統(tǒng)中生成或消耗自由基的反應(yīng)更為敏感。
【學(xué)位單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TK227.1;TQ534
【部分圖文】：

中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文GCC）和增壓流化床聯(lián)合循環(huán)系統(tǒng)（PFBC），要求燃?xì)廨啓C(jī)能超過 0.024mg/m3[5]，而實(shí)際準(zhǔn)東煤燃燒煙氣中含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超的堿金屬還會造成煙道尾部 SCR 催化劑失活，降低了脫銷效能源股份公司自備電廠燃用準(zhǔn)東煤時發(fā)現(xiàn)[7]，運(yùn)行一段時間，低溫過熱器入口和屏式過熱器兩側(cè)煙溫均偏高，分析發(fā)現(xiàn)熱惡化引起的。 烏魯木齊地區(qū)的電廠進(jìn)行準(zhǔn)東煤摻燒實(shí)驗(yàn)時例運(yùn)行三周，發(fā)現(xiàn)鍋爐水冷壁、過熱器結(jié)焦迅速增加，且折。尾部受熱面也出現(xiàn)不同程度的積灰，最嚴(yán)重處為高過高，并且爐膛出口煙溫過高，無法控制。圖 1-1 為折焰角積灰

入口處的堿金屬濃度有嚴(yán)格控制以避免葉片的腐蝕。其燃燒過程中 Na 的釋放問題值得關(guān)注�；陔姼校↖CP-OES），對準(zhǔn)東煤燃燒過程中的 Na 釋放進(jìn)行在紹了在線檢測系統(tǒng)的組成以及相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方法，然后煤中 Na 的釋放行為。根據(jù)得到的瞬時濃度數(shù)據(jù)，利速率，并推導(dǎo)得到了 Na 釋放的動力學(xué)方程，最后研Na 釋放的影響。實(shí)驗(yàn)裝置與方法驗(yàn)臺架如圖 3-1 所示，整個系統(tǒng)有配氣單元、反應(yīng)裝元、光譜分析單元以及實(shí)時數(shù)據(jù)處理單元組成。下面
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2850715