高岭土对高钠煤燃烧过程中碱金属的脱除效果研究

发布时间：2022-10-19 08:29

　　我国新疆地区拥有丰富的低阶煤资源,高钠煤就是当地极具代表性的煤种。高钠煤在燃烧过程中释放出的气态碱金属会导致锅炉出现沾污、积灰、结渣和高温腐蚀等问题,极大地制约了该煤种获得广泛、高效的利用。使用固体吸附剂脱除高温烟气中的碱蒸气是一种简单而有效的方法。本文选用高岭土为添加剂,通过在马弗炉和管式沉降炉中进行静态和动态吸附实验研究高岭土作为高钠煤固钠添加剂的效果,系统考察了添加剂用量、燃烧温度以及煤粉和高岭土的粒度对高钠煤燃烧时钠的释放及高岭土固钠效果的影响,并结合实验结果深入分析了高岭土对钠的捕获机理。高钠煤燃烧时钠的释放量随着燃烧温度的升高而增大。1100°C时钠挥发率为51.73%,在高于煤灰熔点的温度下,灰分的熔融加速了钠的释放,在1400°C时有61.11%的钠被释放出来。煤粉粒度的增大对钠的释放具有阻碍作用,1100°C下13μm粉煤燃烧时钠的挥发率为60.14%,而48μm煤粉的仅为43.29%。高岭土在静态条件下对钠的捕获效果好于动态条件的效果,但是在动态燃烧条件下高岭土也能在一定程度上降低烟气中的钠蒸气含量,进而减少沾污和结渣等问题,因此可以作为高钠煤有效的固钠添加剂。高岭... 

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 煤中碱金属的赋存形态
    1.2 燃煤过程中碱金属的迁移释放及其在烟气中的赋存形式
        1.2.1 碱金属的迁移释放
        1.2.2 影响碱金属迁移释放的因素
        1.2.3 烟气中碱金属的赋存形式
    1.3 燃煤过程中对气态碱金属的控制
        1.3.1 碱金属的控制方法
        1.3.2 吸附剂控制碱金属蒸气的研究现状
    1.4 本课题研究目的及研究内容
第二章 实验材料和方法
    2.1 实验材料
        2.1.1 实验煤样
        2.1.2 添加剂
    2.2 分析方法
        2.2.1 粒度分析
        2.2.2 物相分析
        2.2.3 烧失量测试
        2.2.4 化学成分分析
        2.2.5 逐级沥滤分析
    2.3 钠挥发及高岭土捕获钠的评估方法
第三章 高钠煤静态燃烧中高岭土对碱金属的吸附效果研究
    3.1 实验装置及研究方法
        3.1.1 实验装置
        3.1.2 研究方法及实验过程
    3.2 高钠煤燃烧过程中钠的挥发特性
        3.2.1 温度对钠挥发特性的影响
        3.2.2 煤粉粒度对钠挥发特性的影响
    3.3 高岭土对静态燃煤过程中钠的捕获机理及效果
        3.3.1 高岭土对钠的捕获机理分析
        3.3.2 高岭土对钠捕获效果的研究
    3.4 小结
第四章 高岭土对碱金属蒸气的动态吸附实验研究
    4.1 实验装置及研究方案
        4.1.1 燃烧实验装置
        4.1.2 研究方案及实验步骤
    4.2 高岭土在动态燃煤过程中对碱金属的捕集机理
    4.3 高岭土在动态燃煤过程中对钠的捕集效果
        4.3.1 高岭土用量
        4.3.2 燃烧温度
        4.3.3 高岭土粒度
        4.3.4 煤粉粒度
    4.4 小结
第五章 结论
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
附录
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]新疆高钠煤中钠的赋存形态及其对燃烧过程的影响[J]. 陈川,张守玉,刘大海,郭熙,董爱霞,熊绍武,施大钟,吕俊复.  燃料化学学报. 2013(07)
[2]高钠煤燃烧利用现状[J]. 张守玉,陈川,施大钟,吕俊复,王健,郭熙,董爱霞,熊绍武.  中国电机工程学报. 2013(05)
[3]燃用高钠煤对锅炉受热面的影响[J]. 于强,张健强.  锅炉制造. 2012(04)
[4]浅谈我国低阶煤资源分布及其利用途径[J]. 苏天雄.  广东化工. 2012(06)
[5]锅炉水冷壁管材料20G和15CrMo在含Cl-溶液中的点蚀特性[J]. 朱志平,熊书华,赵永福,郭小翠,周瑜.  中国电机工程学报. 2012(02)
[6]煤中钠元素赋存形态对亚微米颗粒物形成的影响研究[J]. 刘小伟,徐明厚,姚洪,于敦喜,吕当振,张会兴.  工程热物理学报. 2009(09)
[7]循环流化床秸秆燃烧中的碱金属迁徙转化研究[J]. 秦建光,余春江,李双江,马孝琴,王勤辉,方梦祥,骆仲泱.  太阳能学报. 2009(05)
[8]锅炉结渣原因分析及预防措施[J]. 张杰,冯玉朝,张志辉.  锅炉技术. 2008(05)
[9]高钠煤对锅炉受热面结渣、沾污和腐蚀的影响及预防措施[J]. 董明钢.  热力发电. 2008(09)
[10]锅炉受热面高温腐蚀的机理及防范措施[J]. 弓学敏,张文忠.  电力科学与工程. 2007(02)



本文编号：3693036