准东煤燃烧中钠行为及富磷添加剂对燃烧与灰熔融特性影响
发布时间：2023-04-22 23:01
准东煤储量丰富、埋藏较浅、易于开采。但其高钠含量的特点,使准东煤在实际燃用过程中出现了严重的结渣、沾污问题,影响准东煤的大规模使用。针对准东煤中钠造成的影响,论文主要研究了灰模型化合物对合成煤燃烧与灰熔融特性影响,富磷添加剂对准东煤燃烧行为及灰熔融特性影响,钠在准东煤燃烧过程中的气相迁移转化规律。利用热重-质谱、热重-傅里叶红外联用等实验方法,研究了准东煤燃烧行为、释放规律和灰熔融特性等基础理化性质。研究表明:准东煤易着火、燃烧行程短、放热较为集中;主要燃烧阶段集中在300℃～600℃,并伴随着大量C02、CO和H2O的释放;S02在1000℃以上的明显释放证明了硫酸盐矿物在灰中能够大量生成;根据3种准东煤在800℃～1200℃下灰化的XRD分析结果,得到准东煤易熔融、结渣性强的根本原因:随温度升高,灰中发生高熔点硅酸盐及方钙石、方镁石等向助熔性或低熔点钠长石、霞石、透辉石等长石类、辉石类矿物的转化,造成灰中高熔点矿物占比下降,易熔矿物和非晶态成分增加,使灰熔融温度处于低水平。以合成煤作为研究对象,采用热重-差热联用、灰熔融测试等实验手段,研究了 4种灰成分Na20、Fe2O3、CaO...
【文章页数】：188 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景
1.1.1 准东煤煤质特性
1.1.2 准东煤燃用中钠引发的问题
1.2 研究意义
1.3 钠赋存迁移特性及对灰熔融性影响的研究现状
1.3.1 准东煤中钠赋存形式
1.3.2 准东煤燃烧中钠的释放规律
1.3.3 准东煤燃烧中钠在烟气中的迁移转化规律
1.3.4 灰成分对煤灰熔融特性的影响
1.3.5 灰分对煤燃烧影响
1.3.6 前述研究不足
1.4 防控煤中碱金属和碱土金属引发结渣、沾污的方法
1.4.1 常规防控沾污、结渣添加剂应用情况
1.4.2 富磷添加剂对煤燃烧及结渣的影响
1.4.3 前述研究的不足
1.5 本文主要研究内容
第2章 准东煤理化特性及灰熔融特性
2.1 引言
2.2 实验方法
2.2.1 实验样品
2.2.2 实验设备及检测手段
2.3 实验结果与讨论
2.3.1 准东煤工业分析、元素分析及灰成分分析
2.3.2 灰熔融温度分析
2.3.3 准东煤燃烧特性
2.3.4 热重-红外联用准东煤燃烧释放规律
2.3.5 热重-质谱联用准东煤燃烧释放规律
2.4 准东煤灰熔融机理
2.5 本章小结
第3章 合成煤中钠对煤燃烧及灰特性影响
3.1 引言
3.2 实验方法
3.2.1 实验样品
3.2.2 实验内容及检测手段
3.3 实验结果与讨论
3.3.1 Na2O对合成煤燃烧及灰特性影响
3.3.2 CaO对合成煤燃烧及灰特性影响
3.3.3 Fe2O3对合成煤燃烧及灰特性影响
3.3.4 MgO对合成煤燃烧及灰特性影响
3.3.5 铁钠协同作用对合成煤灰熔融特性影响
3.3.6 镁钠协同作用对合成煤灰熔融特性影响
3.3.7 钙钠协同作用对合成煤灰熔融特性影响
3.4 本章小结
第4章 富磷添加剂对准东煤燃烧行为及灰熔融性影响
4.1 引言
4.2 实验方法
4.2.1 实验样品
4.2.2 实验内容及检测方法
4.3 实验结果与讨论
4.3.1 添加城市污泥对准东煤燃烧特性及灰特性影响
4.3.2 添加AlPO4对准东煤燃烧特性及灰特性影响
4.3.3 添加Ca3(PO4)2对准东煤燃烧特性及灰特性影响
4.3.4 添加NH4H2PO4对准东煤燃烧特性、灰特性及钠释放影响
4.4 本章小结
第5章 准东煤燃烧中钠释放及气相转化规律
5.1 引言
5.2 准东煤中钠赋存及释放实验方法
5.2.1 准东煤中钠与氯释放实验
5.2.2 准东煤中钠萃取实验
5.3 准东煤中钠赋存及释放规律研究
5.3.1 准东煤中钠的赋存形态
5.3.2 准东煤钠与氯释放规律
5.3.3 气相钠分布规律
5.4 钠沉积特性及气相硫酸盐化途径
5.4.1 受热面结渣、沾污层物相分析
5.4.2 钠气相硫酸盐化途径
5.5 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 主要结论
6.2 创新点
6.3 未来展望
参考文献
附录
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
攻读博士学位期间参加的科研工作
致谢
作者简介
本文编号：3798572
【文章页数】：188 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 课题背景
1.1.1 准东煤煤质特性
1.1.2 准东煤燃用中钠引发的问题
1.2 研究意义
1.3 钠赋存迁移特性及对灰熔融性影响的研究现状
1.3.1 准东煤中钠赋存形式
1.3.2 准东煤燃烧中钠的释放规律
1.3.3 准东煤燃烧中钠在烟气中的迁移转化规律
1.3.4 灰成分对煤灰熔融特性的影响
1.3.5 灰分对煤燃烧影响
1.3.6 前述研究不足
1.4 防控煤中碱金属和碱土金属引发结渣、沾污的方法
1.4.1 常规防控沾污、结渣添加剂应用情况
1.4.2 富磷添加剂对煤燃烧及结渣的影响
1.4.3 前述研究的不足
1.5 本文主要研究内容
第2章 准东煤理化特性及灰熔融特性
2.1 引言
2.2 实验方法
2.2.1 实验样品
2.2.2 实验设备及检测手段
2.3 实验结果与讨论
2.3.1 准东煤工业分析、元素分析及灰成分分析
2.3.2 灰熔融温度分析
2.3.3 准东煤燃烧特性
2.3.4 热重-红外联用准东煤燃烧释放规律
2.3.5 热重-质谱联用准东煤燃烧释放规律
2.4 准东煤灰熔融机理
2.5 本章小结
第3章 合成煤中钠对煤燃烧及灰特性影响
3.1 引言
3.2 实验方法
3.2.1 实验样品
3.2.2 实验内容及检测手段
3.3 实验结果与讨论
3.3.1 Na2O对合成煤燃烧及灰特性影响
3.3.2 CaO对合成煤燃烧及灰特性影响
3.3.3 Fe2O3对合成煤燃烧及灰特性影响
3.3.4 MgO对合成煤燃烧及灰特性影响
3.3.5 铁钠协同作用对合成煤灰熔融特性影响
3.3.6 镁钠协同作用对合成煤灰熔融特性影响
3.3.7 钙钠协同作用对合成煤灰熔融特性影响
3.4 本章小结
第4章 富磷添加剂对准东煤燃烧行为及灰熔融性影响
4.1 引言
4.2 实验方法
4.2.1 实验样品
4.2.2 实验内容及检测方法
4.3 实验结果与讨论
4.3.1 添加城市污泥对准东煤燃烧特性及灰特性影响
4.3.2 添加AlPO4对准东煤燃烧特性及灰特性影响
4.3.3 添加Ca3(PO4)2对准东煤燃烧特性及灰特性影响
4.3.4 添加NH4H2PO4对准东煤燃烧特性、灰特性及钠释放影响
4.4 本章小结
第5章 准东煤燃烧中钠释放及气相转化规律
5.1 引言
5.2 准东煤中钠赋存及释放实验方法
5.2.1 准东煤中钠与氯释放实验
5.2.2 准东煤中钠萃取实验
5.3 准东煤中钠赋存及释放规律研究
5.3.1 准东煤中钠的赋存形态
5.3.2 准东煤钠与氯释放规律
5.3.3 气相钠分布规律
5.4 钠沉积特性及气相硫酸盐化途径
5.4.1 受热面结渣、沾污层物相分析
5.4.2 钠气相硫酸盐化途径
5.5 本章小结
第6章 结论与展望
6.1 主要结论
6.2 创新点
6.3 未来展望
参考文献
附录
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
攻读博士学位期间参加的科研工作
致谢
作者简介
本文编号：3798572
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