褐煤、烟煤、无烟煤及其混煤的燃烧特性研究

发布时间：2017-06-01 05:13

  本文关键词：褐煤、烟煤、无烟煤及其混煤的燃烧特性研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：我国是一个煤炭消耗大国,在近期及多年后以煤为主的能源结构都不会有太大的变化,动力来源主要是矿物燃料的燃烧,其应用各个领域。如石灰窑工艺、火力发电等都是以煤炭的燃烧热能提供动力。冶金、化工、水泥等生产都以煤炭燃料的燃烧提供热量。燃烧过程的经济性、高效性是燃烧研究的一个重要方向。燃料燃烧产生的有害物质如氮氧化物、硫氧化物、二氧化碳等大量排放会污染大气环境,影响整个生态平衡。因此有必要研究燃烧污染物的形成规律以减少污染物的排放,研究洁净煤技术,把污染消除在燃烧过程当中。 混煤技术属于净煤技术领域,是近年来国内外研究的热点。随着混煤燃烧特性研究的展开,国内的研究人员大部分都是通过实验设备研究混煤的燃烧特性,其包含混煤的着火的特性、燃尽的特性、结焦的特性、结渣的特性和排放污染物的特性等。不同掺混比例的混煤,对其着火特性等有着显著的影响,对输煤管道、工艺燃烧条件的控制都会产生明显的影响。 合理进行混煤配比不但能够减少煤炭资源的使用,而且能够提高经济收益及生产效率；混煤的配比不合理的情况下,就会导致排放的污染物总量增加等的问题。所以,研究混煤的燃烧特性,用以控制排放污染物的含量,实现煤粉燃烧的高效与清洁,是一项有意义工作。 本课题分析测定褐煤、烟煤、无烟煤及其混煤元素分析、工业分析、发热量,得到实验值,加权平均计算挥发分、灰分、水分、硫分、低位发热量的值,得到计算值,结果表明：混煤的挥发分、发热量、灰分、水分及硫含量具有线性可加性。 本文利用热天平研究了褐煤、烟煤、无烟煤及其混煤的燃烧特性,结果表明：褐煤较烟煤、无烟煤更容易着火和更难燃尽,通过多煤种的混合燃烧不能改善混煤的燃尽特性,但却可以改善混煤的着火特性。通过多煤种的掺烧,可以改善混煤、难燃煤的综合燃烧特性。 利用烟气分析仪和水平管式炉进行研究混煤在不同氧气浓度、不同配比下的802和NO析出特性,结果表明：02的浓度的越低,越会使S02和NO的析出峰向高温区偏移,阻碍S02的析出,但是对NO的析出特性影响更加复杂,低浓度02不利于S02的析出,S02和NO的析出特性还受组分煤种间的相互作用影响,随着褐煤含量的增加,S02和NO析出时间提前,组分煤种间的相互作用对SO2的析出量影响不大,但对NO的析出有较大影响 最后,对一座日产300吨的麦尔兹石灰窑进行燃烧优化试验。对高能耗、煤炭不完全燃烧的原因进行分析,并提出了解决措施；对麦尔兹石灰窑优化试验前后的工况情况进行对比,得出结论：合理的混煤改善麦尔兹石灰窑的燃烧工况,提高煤粉的利用率,降低麦尔兹石灰窑生产的能耗。为石灰窑的安全、高效、经济和清洁运行垫定了一定的基础。
【关键词】：混煤 煤质分析 燃烧特性 污染物排放 优化试验
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TQ534
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-8
• 目录8-12
• 第一章 绪论12-22
• 1.1 课题的研究背景及意义12-13
• 1.2 国内外能源消费结构13-14
• 1.3 混煤应用的主要原因14-15
• 1.4 混煤燃烧特性研究现状15-18
• 1.4.1 混煤的着火特性16-17
• 1.4.2 混煤的燃尽特性17
• 1.4.3 混煤的污染物排放特性17-18
• 1.5 混煤掺烧技术的研究现状18-19
• 1.5.1 燃烧科学的研究方法18
• 1.5.2 掺烧技术的研究现状18
• 1.5.3 混煤研究的近期研究成果18-19
• 1.5.4 混煤利用存在的主要问题19
• 1.6 课题研究的主要内容19-20
• 1.7 论文的创新点20-22
• 第二章 实验方法、技术路线、材料22-28
• 2.1 实验方法22-26
• 2.1.1 煤质分析测定的方法22-25
• 2.1.2 灰分成分测定25
• 2.1.3 热重实验方法25-26
• 2.1.4 污染物析出特性研究的实验方法26
• 2.1.5 实验数据处理26
• 2.2 实验研究技术路线26
• 2.3 实验材料26
• 2.4 实验采样26-27
• 2.4.1 采取方法27
• 2.4.2 采取量27
• 2.5 实验设备27-28
• 第三章 褐煤、烟煤、无烟煤的混煤的煤质分析28-40
• 3.1 单煤的煤质特性28-30
• 3.1.1 单煤的元素分析28
• 3.1.2 单煤的工业分析28-30
• 3.2 煤质成分测定30-36
• 3.2.1 混煤煤质的工业分析31-35
• 3.2.2 原煤中的矿物成分测定35-36
• 3.3 煤质线性可加性研究36-38
• 3.3.1 煤质线性可加性理论36
• 3.3.2 煤质线性可加性实验研究36-38
• 3.4 本章小结38-40
• 第四章、褐煤、烟煤、无烟煤的混煤的燃烧特性研究40-55
• 4.1 引言40
• 4.2 混煤燃烧特征参数的确定40-42
• 4.2.1 着火点温度的确定40-41
• 4.2.2 最大失重速率及最大失重速率所对应温度的确定41
• 4.2.3 燃尽温度的确定41
• 4.2.4 综合燃烧特性指数的确定41
• 4.2.5 动力学参数确定41-42
• 4.3 混煤的燃烧热性研究42-54
• 4.3.1 烟煤相同的混煤燃烧的燃烧特性分析44-48
• 4.3.2 无烟煤相同的混煤燃烧的燃烧特性分析48-51
• 4.3.3 褐煤相同的混煤燃烧的燃烧特性分析51-54
• 4.4 本章小结54-55
• 第五章 混煤燃烧污染物析出特性研究55-62
• 5.1 引言55
• 5.2 煤燃烧时污染物的析出特性55-56
• 5.2.1 二氧化硫的析出的动态特性55-56
• 5.2.2 NO_x的析出特性56
• 5.3 实验流程图56-57
• 5.4 混煤在不同氧气浓度下的SO_2析出特性57-58
• 5.4.1 混煤配比相同不同氧气浓度下SO_2析出特性57-58
• 5.4.2 混煤配比不同氧气浓度相同SO_2析出特性58
• 5.5 混煤在不同氧气浓度下的NO_x析出特性58-61
• 5.5.1 混煤配比相同不同氧气浓度下混煤的NO_x析出特性59-60
• 5.5.2 混煤配不同相同氧气浓度下混煤的NO_x析出特性60-61
• 5.6 本章小结61-62
• 第六章、麦尔兹石灰窑混煤燃烧优化试验研究62-72
• 6.1 引言62
• 6.2 麦尔兹石灰窑工艺的概述62-63
• 6.2.1 麦尔兹窑工艺在国内外的应用情况62
• 6.2.2 麦尔兹石灰窑的工艺特点62-63
• 6.2.3 麦尔兹窑工艺使用燃料的情况63
• 6.3 龙山麦尔兹窑工艺主要问题63-67
• 6.3.1 麦尔兹石灰竖窑单位产品能耗分析63-64
• 6.3.2 实际工况煤粉完全燃烧计算64-65
• 6.3.3 麦尔兹石灰窑未燃烧煤粉问题分析65-66
• 6.3.4 布袋除尘灰的分析计算66-67
• 6.4 实验煤种67-68
• 6.5 优化试验68-70
• 6.5.1 问题的解决措施68
• 6.5.2 布袋除尘器灰的分析计算68-70
• 6.6 本章小结70-72
• 第七章、总结与展望72-74
• 7.1 全文总结72
• 7.2 研究展望72-74
• 致谢74-76
• 参考文献76-81
• 附录A 攻读硕士学位期间发表论文目录81-82
• 附录B 攻读硕士期间参与的课题82-84

【引证文献】

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 徐远纲;大型电站锅炉掺烧印尼煤的研究与应用[D];华中科技大学;2010年

2 方庆艳;低挥发份煤及其混煤燃烧数值模拟与试验研究[D];华中科技大学;2007年

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本文编号：411765