為了提高固硫率,本文按照“集成增效、協(xié)同強(qiáng)化”的思想,提出了“選-固結(jié)合、復(fù)合調(diào)質(zhì)”的高有機(jī)硫煤清潔綜合高效利用新思路,研究了復(fù)合調(diào)質(zhì)劑對固硫率、燃燒特性和灰渣特性的影響規(guī)律。研究采用河南義馬宜洛礦區(qū)的高有機(jī)硫煤碳,研究了降低煤炭灰分、拓展調(diào)質(zhì)空間的實(shí)驗(yàn)方法。綜合考慮原煤在不同破碎粒度上限時(shí)的粒度分布、密度分布、可選性及能耗需求,將原煤破碎至-6mm,通過常規(guī)的分選方法,得到調(diào)質(zhì)用的高熱值基礎(chǔ)煤。以發(fā)熱量為約束條件,以固硫率為評價(jià)指標(biāo),研究了石灰石和電石渣作為主固硫劑,Al2O3、Fe2O3和SiO2作為固硫添加劑對燃燒固硫效果的影響,確定了最佳固硫條件:燃燒溫度取900℃,燃煤在爐中停留時(shí)間取10min;主固硫劑取石灰石和電石渣摩爾比4:6組成的雙組分固硫劑,主固硫劑的最大添加鈣硫比為6;固硫添加劑取Al2O3、Fe2O3和SiO2以摩爾比1:1:1組成的三組分添加劑,固硫添加劑的最佳添加量為基礎(chǔ)煤質(zhì)量的1%。調(diào)質(zhì)劑對燃煤發(fā)熱量的影響規(guī)律表明:一方面,添加固硫劑可增加灰分,導(dǎo)致發(fā)熱量降低;另一方面,鈣基固硫劑與SO2反應(yīng)的過程會釋放一定的熱量,因此同樣灰分的調(diào)質(zhì)煤的發(fā)熱量會高于常規(guī)調(diào)質(zhì)煤的發(fā)熱量。通過熱重分析儀,調(diào)質(zhì)煤的燃燒特性研究結(jié)果表明:調(diào)質(zhì)煤的燃燒階段分為兩個(gè)階段,與相同灰分的常規(guī)煤相比,在低溫階段的反應(yīng)活化能較大,燃燒速率較緩;在高溫階段的反應(yīng)活化能降低,燃燒速率加快。熱重分析儀發(fā)現(xiàn)助燃劑Fe2O3可以降低燃煤的反應(yīng)活化能、加快煤燃燒的進(jìn)程,Fe2O3的添加量取基礎(chǔ)煤質(zhì)量的1%時(shí)可以獲得較好的助燃效果。通過XRF和XRD分析了調(diào)質(zhì)煤固硫灰渣的成分,與基礎(chǔ)煤灰渣不同的是調(diào)質(zhì)煤灰渣中多了游離氧化鈣(f-CaO)和Ⅱ-CaSO4。對調(diào)質(zhì)煤固硫進(jìn)行自硬強(qiáng)度測定,表明調(diào)質(zhì)煤固硫灰渣具有一定的抗壓強(qiáng)度,可以作為膠凝材料使用。
【學(xué)位單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：TQ536
【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
變量注釋表
1 緒論
    1.1 研究背景
    1.2 煤中硫的形態(tài)
    1.3 煤炭降硫研究現(xiàn)狀
    1.4 課題的提出
    1.5 研究內(nèi)容
    1.6 研究目標(biāo)
    1.7 技術(shù)路線圖
2 實(shí)驗(yàn)方案
    2.1 實(shí)驗(yàn)方案
    2.2 實(shí)驗(yàn)樣品
    2.3 實(shí)驗(yàn)裝置
    2.4 固硫率的測定方法
3 高有機(jī)硫煤調(diào)質(zhì)空間拓展
    3.1 原煤性質(zhì)分析
    3.2 原煤破碎解離研究
    3.3 本章小結(jié)
4 調(diào)質(zhì)煤固硫特性研究
    4.1 燃煤固硫的主要影響因素
    4.2 CA/S比對調(diào)質(zhì)煤固硫效果的影響
    4.3 石灰石和電石渣復(fù)配對固硫效果的影響
    4.4 添加劑對調(diào)質(zhì)煤固硫效果的影響
    4.5 工藝條件對固硫效果的影響
    4.6 本章小結(jié)
5 調(diào)質(zhì)煤燃燒特性研究
    5.1 熱重分析
    5.2 調(diào)質(zhì)劑對發(fā)熱量的影響
    5.3 調(diào)質(zhì)煤的灰熔融性分析
    5.4 本章小結(jié)
6 調(diào)質(zhì)煤灰渣特性研究
    6.1 灰渣成分分析
    6.2 灰渣的活性
    6.3 影響固硫灰渣活性的因素
    6.4 灰渣活性的評定
    6.5 本章小結(jié)
7 結(jié)論與展望
    7.1 結(jié)論
    7.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡歷
學(xué)位論文數(shù)據(jù)集

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本文編號：2887710