準東煤儲量豐富、埋藏較淺、易于開采。但其高鈉含量的特點,使準東煤在實際燃用過程中出現(xiàn)了嚴重的結渣、沾污問題,影響準東煤的大規(guī)模使用。針對準東煤中鈉造成的影響,論文主要研究了灰模型化合物對合成煤燃燒與灰熔融特性影響,富磷添加劑對準東煤燃燒行為及灰熔融特性影響,鈉在準東煤燃燒過程中的氣相遷移轉化規(guī)律。利用熱重-質(zhì)譜、熱重-傅里葉紅外聯(lián)用等實驗方法,研究了準東煤燃燒行為、釋放規(guī)律和灰熔融特性等基礎理化性質(zhì)。研究表明:準東煤易著火、燃燒行程短、放熱較為集中;主要燃燒階段集中在300℃～600℃,并伴隨著大量C02、CO和H2O的釋放;S02在1000℃以上的明顯釋放證明了硫酸鹽礦物在灰中能夠大量生成;根據(jù)3種準東煤在800℃～1200℃下灰化的XRD分析結果,得到準東煤易熔融、結渣性強的根本原因:隨溫度升高,灰中發(fā)生高熔點硅酸鹽及方鈣石、方鎂石等向助熔性或低熔點鈉長石、霞石、透輝石等長石類、輝石類礦物的轉化,造成灰中高熔點礦物占比下降,易熔礦物和非晶態(tài)成分增加,使灰熔融溫度處于低水平。以合成煤作為研究對象,采用熱重-差熱聯(lián)用、灰熔融測試等實驗手段,研究了 4種灰成分Na20、Fe2O3、CaO...

【文章頁數(shù)】：188 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景
        1.1.1 準東煤煤質(zhì)特性
        1.1.2 準東煤燃用中鈉引發(fā)的問題
    1.2 研究意義
    1.3 鈉賦存遷移特性及對灰熔融性影響的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 準東煤中鈉賦存形式
        1.3.2 準東煤燃燒中鈉的釋放規(guī)律
        1.3.3 準東煤燃燒中鈉在煙氣中的遷移轉化規(guī)律
        1.3.4 灰成分對煤灰熔融特性的影響
        1.3.5 灰分對煤燃燒影響
        1.3.6 前述研究不足
    1.4 防控煤中堿金屬和堿土金屬引發(fā)結渣、沾污的方法
        1.4.1 常規(guī)防控沾污、結渣添加劑應用情況
        1.4.2 富磷添加劑對煤燃燒及結渣的影響
        1.4.3 前述研究的不足
    1.5 本文主要研究內(nèi)容
第2章 準東煤理化特性及灰熔融特性
    2.1 引言
    2.2 實驗方法
        2.2.1 實驗樣品
        2.2.2 實驗設備及檢測手段
    2.3 實驗結果與討論
        2.3.1 準東煤工業(yè)分析、元素分析及灰成分分析
        2.3.2 灰熔融溫度分析
        2.3.3 準東煤燃燒特性
        2.3.4 熱重-紅外聯(lián)用準東煤燃燒釋放規(guī)律
        2.3.5 熱重-質(zhì)譜聯(lián)用準東煤燃燒釋放規(guī)律
    2.4 準東煤灰熔融機理
    2.5 本章小結
第3章 合成煤中鈉對煤燃燒及灰特性影響
    3.1 引言
    3.2 實驗方法
        3.2.1 實驗樣品
        3.2.2 實驗內(nèi)容及檢測手段
    3.3 實驗結果與討論
        3.3.1 Na₂O對合成煤燃燒及灰特性影響
        3.3.2 CaO對合成煤燃燒及灰特性影響
        3.3.3 Fe₂O₃對合成煤燃燒及灰特性影響
        3.3.4 MgO對合成煤燃燒及灰特性影響
        3.3.5 鐵鈉協(xié)同作用對合成煤灰熔融特性影響
        3.3.6 鎂鈉協(xié)同作用對合成煤灰熔融特性影響
        3.3.7 鈣鈉協(xié)同作用對合成煤灰熔融特性影響
    3.4 本章小結
第4章 富磷添加劑對準東煤燃燒行為及灰熔融性影響
    4.1 引言
    4.2 實驗方法
        4.2.1 實驗樣品
        4.2.2 實驗內(nèi)容及檢測方法
    4.3 實驗結果與討論
        4.3.1 添加城市污泥對準東煤燃燒特性及灰特性影響
        4.3.2 添加AlPO₄對準東煤燃燒特性及灰特性影響
        4.3.3 添加Ca₃(PO₄)₂對準東煤燃燒特性及灰特性影響
        4.3.4 添加NH₄H₂PO₄對準東煤燃燒特性、灰特性及鈉釋放影響
    4.4 本章小結
第5章 準東煤燃燒中鈉釋放及氣相轉化規(guī)律
    5.1 引言
    5.2 準東煤中鈉賦存及釋放實驗方法
        5.2.1 準東煤中鈉與氯釋放實驗
        5.2.2 準東煤中鈉萃取實驗
    5.3 準東煤中鈉賦存及釋放規(guī)律研究
        5.3.1 準東煤中鈉的賦存形態(tài)
        5.3.2 準東煤鈉與氯釋放規(guī)律
        5.3.3 氣相鈉分布規(guī)律
    5.4 鈉沉積特性及氣相硫酸鹽化途徑
        5.4.1 受熱面結渣、沾污層物相分析
        5.4.2 鈉氣相硫酸鹽化途徑
    5.5 本章小結
第6章 結論與展望
    6.1 主要結論
    6.2 創(chuàng)新點
    6.3 未來展望
參考文獻
附錄
攻讀博士學位期間發(fā)表的論文及其它成果
攻讀博士學位期間參加的科研工作
致謝
作者簡介



本文編號：3798572