【摘要】：隨著煤炭加工業(yè)的快速發(fā)展,煤泥作為洗選工藝的廢棄物,其產量不斷增加。在現有的燃煤鍋爐中摻燒煤泥是一種非常環(huán)保的煤泥資源化利用方式。本文通過實驗、數值模擬以及工業(yè)試驗相結合的方法,對一臺600MW W火焰鍋爐無煙煤摻燒煤泥后的燃燒特性、燃燒交互作用、灰熔融特性、NO_x排放特性以及經濟性等進行了研究。首先,通過熱重法求解分析了不同摻燒比例的無煙煤與煤泥混合煤樣的燃燒特性參數及燃燒交互作用。摻燒煤泥可以提高無煙煤的著火性能,但會使綜合燃燒效果變差。無煙煤與煤泥間存在燃燒交互作用:揮發(fā)分較高的煤泥優(yōu)先燃燒釋放出熱量,促進低揮發(fā)分的無煙煤的著火;但煤泥優(yōu)先燃燒會消耗部分氧氣,對無煙煤后期的燃燒及燃盡有抑制作用。當煤泥的摻混比例小于5%時,對無煙煤著火的促進作用大于對燃盡的抑制作用。并利用X-射線衍射、礦物三元相圖及灰熔點分析等方法,對無煙煤與煤泥摻燒后的灰熔融特性進行了研究。摻燒煤泥對灰熔融特性的影響較小。其次,通過數值模擬分別對370MW低負荷以及600MW滿負荷條件下W火焰鍋爐無煙煤摻燒煤泥后的燃燒特性以及NO_x排放特性進行了研究。不論是低負荷還是滿負荷條件,隨著煤泥的摻燒比例增加,爐內平均溫度降低,燃盡速率降低,主燃燒區(qū)CO濃度上升,爐膛出口的飛灰含碳量增加;但NO_x排放量降低。但滿負荷條件下?lián)綗耗鄬t內燃燒特性的影響要小于低負荷。當摻燒比例大于10%時,通過提高風粉比、降低顆粒粒徑等方式可以改善爐內燃燒狀況降低飛灰含碳量;但NO_x排放會增加。最后,對該電廠的W火焰鍋爐在370MW低負荷條件下進行了摻燒煤泥的工業(yè)試驗。試驗結果與數值模擬得到的規(guī)律一致。隨著煤泥的摻混比例增加,飛灰含碳量從6.43%增至7.22%,SCR裝置入口處的NO_x排放量從893.92 mg/Nm~3降至809.00 mg/Nm~3;該電廠的鍋爐效率從90.88%降至89.77%。根據現場測試數據對摻燒煤泥的經濟性進行分析。當煤泥與無煙煤的差價大于無煙煤價格的16%時,電廠摻燒煤泥可以獲得一定的經濟效益。
【圖文】：

1 緒論 研究背景及意義盡管隨著能源效率的不斷提高以及能源結構不斷向更清潔、更低碳的燃料轉在全球一次能源消費中的占比在逐漸降低，如圖 1.1 所示，2017 年煤炭在一費中占比 27.6%，但煤炭在全球能源生產中仍占據著相當重要的地位，且 20球煤炭探明儲量還可滿足全球 134 年的開采量[1]。而隨著太陽能、風能等清潔力行業(yè)中逐漸活躍，發(fā)電結構在過去 20 年間卻幾乎沒有發(fā)生大的變化，如圖，1998 年和 2017 年，燃煤發(fā)電在世界發(fā)電量中占比均為 38%，幾乎是排名第三位的天然氣（23.2%）和水電（15.9%）占比的總和[1]，煤炭仍是全球發(fā)電量源。

華 中 科 技 大 學 碩 士 學 位 論 文高容易結團，水分含量較高并具有高持水性，且熱值較低[5-7]。相比于原煤，高水分、高灰分、低熱值等諸多不利的特點，需要再處理才可以使用；且遇水風易飛揚，因而在堆放、儲存和運輸等方面都存在困難，很難實現工業(yè)化應用[8作為煤炭洗選工藝中的副產品，每年由煤炭加工業(yè)產生的煤泥數量巨大，而分煤泥都被當做廢料處置，直接丟棄或者棄置在煤礦；部分煤泥低價賣給當但由于使用不當造成了嚴重的環(huán)境污染[11-13]。這種粗放的煤泥處置方式利用因而造成了極大的資源浪費。煤泥的合理利用問題已迫在眉睫。
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TK229.6

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 楊德應;;煤泥預先篩分的可行性[J];煤炭加工與綜合利用;1987年01期

2 代朝輝;孫麗萍;;60%煤泥摻燒技術在大型CFB鍋爐上的應用[J];熱電技術;2007年02期

3 代艷玲;路邁西;楊健;位革老;;介質流程計算中根據煤泥量平衡確定分流量[J];選煤技術;2008年01期

4 陶亞東;;煤制油選煤廠減少煤泥量的工藝改造[J];煤炭加工與綜合利用;2012年06期

5 黃海峰;張偉;紀長順;;煤泥采樣技術的創(chuàng)新與實踐[J];江西煤炭科技;2019年04期

6 孫天虎;辛得祥;;選煤廠煤泥減量化途徑分析[J];煤炭加工與綜合利用;2019年06期

7 周勇;謝國威;;CFB鍋爐煤泥系統(tǒng)調試運行優(yōu)化研究[J];內蒙古科技與經濟;2017年20期

8 肖凱華;李悅;姬鵬;劉建國;;煤泥在新型流化床鍋爐中的資源化利用[J];上海節(jié)能;2019年06期

9 黃玉龍;鄭德倫;;循環(huán)流化床鍋爐摻燒煤泥的探討[J];熱電技術;2006年01期

10 白雪峰;;煤泥輸送系統(tǒng)及其在35t/h循環(huán)流化床鍋爐中的應用小結[J];中氮肥;2018年03期

相關會議論文 前3條

1 李瑩;杜美利;李媛;王水利;;煤泥尾礦活化增白實驗研究[A];第十八屆中國科協(xié)年會——分10 煤炭清潔高效利用學術論壇論文集[C];2016年

2 隋廣武;;關于重介質旋流器分選下限問題的思考[A];創(chuàng)新推動新型煤炭工業(yè)體系建設和安全健康發(fā)展——2010年湘贛皖閩蘇等多�。ㄊ校┟禾繉W會學術交流暨湖南省煤炭科技論壇論文集[C];2010年

3 張秀梅;石常省;郭德;;加大重介質選煤分流量的認識與實踐[A];2011年全國選煤學術交流會論文集[C];2011年

相關重要報紙文章 前4條

1 本報記者 謝吉東 通訊員 崔鑫 李游;不耗水無煤泥，褐煤洗選更清潔[N];中國煤炭報;2019年

2 通訊員 郭潔清;開灤東歡坨礦成功研發(fā)自動清倉裝置[N];科技日報;2015年

3 蔡龍;打造精品“細糧”[N];中國礦業(yè)報;2018年

4 陳良棟;向工藝、質量、市場要效益[N];中國煤炭報;2018年

相關博士學位論文 前1條

1 張維;摻燒煤泥循環(huán)流化床機組運行督導與智能預警[D];華北電力大學(北京);2019年

相關碩士學位論文 前10條

1 周安鸝;W火焰鍋爐無煙煤摻燒煤泥的試驗與數值模擬[D];華中科技大學;2019年

2 高福亮;傾斜通道中的煤泥分選與工藝研究[D];中國礦業(yè)大學;2019年

3 劉松霖;煤泥的凝聚結團及燃燒特性[D];哈爾濱工業(yè)大學;2018年

4 張良炳;泥質煤泥級配優(yōu)化浮選特性的研究[D];太原理工大學;2013年

5 李曉光;蒸汽回轉干燥技術在煤泥干燥中的應用研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2018年

6 邸小慧;摻燒煤泥循環(huán)流化床床溫動態(tài)建模方法研究[D];華北電力大學(北京);2018年

7 馮澤宇;基于PIV技術的煤泥沉降特性研究[D];太原理工大學;2017年

8 李丞亮;煤泥摻燒循環(huán)流化床鍋爐機組運行分析與經濟性研究[D];華北電力大學(北京);2017年

9 張琦;摻燒煤泥對循環(huán)流化床鍋爐床溫床壓的影響[D];華北電力大學(北京);2017年

10 常建;煤泥提質工藝參數優(yōu)化研究[D];華北理工大學;2017年

，

本文編號：2703630