本文關(guān)鍵詞：煤焦微觀結(jié)構(gòu)對(duì)再燃還原NO_x的影響

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【摘要】：隨著社會(huì)發(fā)展,環(huán)境問(wèn)題成為人們?nèi)找骊P(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題。NO_x是嚴(yán)重的大氣污染物,對(duì)生態(tài)環(huán)境和人類(lèi)將康都有著重大危害,解決火電站NO_x排放問(wèn)題是治理大氣環(huán)境的關(guān)鍵。再燃技術(shù)是一項(xiàng)極具潛力和應(yīng)用前景的火電站低NO_x燃燒技術(shù)。煤粉具有來(lái)源廣,成本低廉等特點(diǎn),是優(yōu)秀的再燃燃料。對(duì)煤粉再燃機(jī)理和動(dòng)力學(xué)以及再燃條件的進(jìn)一步研究對(duì)再燃技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。本文選取龍坪無(wú)煙煤(LP)、內(nèi)蒙1號(hào)煙煤(NM1)、內(nèi)蒙2號(hào)煙煤(NM2)和錫林郭勒褐煤(XM)為研究對(duì)象,利用紅外光譜鑒定了煤中有機(jī)官能團(tuán)和無(wú)機(jī)礦物成分,利用拉曼光譜研究了熱解溫度引起煤焦微觀結(jié)構(gòu)變化。通過(guò)熱重分析儀在程序升溫和NO/N_2氣氛下進(jìn)行了煤焦的脫硝反應(yīng)。以煤焦和脫灰煤焦為研究對(duì)象,利用水平管式爐實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)和滴管爐實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),在再燃?xì)夥障?NO/N_2/O_2/CO_2),研究了初始氧濃度、反應(yīng)溫度、熱解溫度和無(wú)機(jī)礦物等因素對(duì)煤焦脫硝的影響規(guī)律。對(duì)煤焦結(jié)構(gòu)的拉曼光譜分析發(fā)現(xiàn),在600~900℃范圍內(nèi),隨著熱解溫度的升高,煤焦內(nèi)大分子網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)發(fā)生裂解、縮聚,形成大量孤立的缺陷碳結(jié)構(gòu)和無(wú)定形碳結(jié)構(gòu),因此I_(D1)/I_G、I_(D3)/I_G等特征參數(shù)逐漸增大,I_G/I_(All)等特征參數(shù)逐漸減小;在900℃之后,由于煤焦的石墨化演變,孤立的碳結(jié)構(gòu)開(kāi)始向有序排列的石墨結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變,因此I_(D1)/I_G、I_(D3)/I_G等特征參數(shù)逐漸減小,I_G/I_(All)等特征參數(shù)逐漸增大。同時(shí)將煤焦微觀結(jié)構(gòu)演變與脫硝反應(yīng)性相互關(guān)聯(lián)發(fā)現(xiàn),隨著熱解溫度的升高煤焦內(nèi)活性的缺陷結(jié)構(gòu)和無(wú)序的邊緣結(jié)構(gòu)逐漸減少,碳結(jié)構(gòu)的有序度不斷增強(qiáng),從而導(dǎo)致煤焦的脫硝反應(yīng)活化能不斷增大,NO的還原率不斷降低。對(duì)煤焦再燃影響因素的研究發(fā)現(xiàn),隨著氧濃度的升高,反應(yīng)的還原性氣氛遭到破壞,煤焦還原NO的還原率逐漸降低;一定溫度范圍內(nèi)再燃溫度的升高有利于煤焦還原NO,但溫度過(guò)高則會(huì)造成熱力型NO的生成以及燃料氮的大量轉(zhuǎn)化,反而降低NO的還原效果;熱解溫度的升高使得煤焦結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,表面不斷惰化,活性反應(yīng)位減少,不利于煤焦還原NO;煤灰中的無(wú)機(jī)礦物成分對(duì)煤焦再燃還原NO有一定的催化作用,脫灰煤焦的NO還原率明顯低于原煤焦的還原率。
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)沙理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：X773;TM621.2

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