循環(huán)流化床因為其高效低污染等眾多優(yōu)勢而應(yīng)用廣泛,在實際應(yīng)用中,循環(huán)流化床由于中溫燃燒,導(dǎo)致飛灰含碳量一般較高,造成了能源浪費并且污染環(huán)境。已有較多的學者從宏觀上研究飛灰含碳量的問題,從微觀結(jié)構(gòu)對飛灰內(nèi)部碳難燃的原因進行剖析的文獻卻鮮見報道。因此本文從飛灰的微觀結(jié)構(gòu)入手,尋找抑制飛灰表面非晶體產(chǎn)生的方法,從而達到促進飛灰內(nèi)部碳燃燒的效果。本文針對從某電廠采集的飛灰含碳量高的問題展開分析,首先將飛灰分為不同粒徑和不同密度段,研究同一粒徑段飛灰不同密度段的含碳量情況及其微觀結(jié)構(gòu)形貌特征,研究發(fā)現(xiàn):飛灰中殘?zhí)己侩S密度變化呈現(xiàn)一定規(guī)律,飛灰含碳量隨密度增大先升高后下降,在1.85×10~3-2.15×10~3 kg/m~3密度段飛灰含碳量最高,小密度飛灰和大密度飛灰含碳量差異明顯;飛灰中的晶體礦物含量很少且均勻的分布在各個密度段飛灰中,而非晶玻璃相大量的存在于飛灰中;由于非晶玻璃相包裹在殘?zhí)忌?阻礙了殘?zhí)嫉倪M一步燃燒。其次,從非晶玻璃相的生成入手,分密度研究煤燃燒后形成的燃盡灰中非晶體的含量,并且用向脫灰煤中添加不同比例的高嶺土的方法來研究其燃盡灰中非晶體生成情況,以此來探究煤燃燒過程中非晶體的生成,結(jié)果表明:煤粉中粘土礦物在煤燃燒過程中轉(zhuǎn)化成為飛灰中的非晶玻璃相,隨著煤樣中高嶺土比例的提高,煤樣的燃盡灰中非晶體生成量增大。最后由于循環(huán)流化床內(nèi)環(huán)境復(fù)雜多變,因此利用正交實驗研究了床內(nèi)溫度、氧量、煤樣中添加CaO比例及煙氣中SO_2濃度等因素對燃盡灰中非晶體產(chǎn)生的影響。結(jié)果表明:循環(huán)流化床內(nèi)溫度、氧量對燃盡灰中非晶體的生成無顯著影響,CaO的添加比例及SO_2濃度影響燃盡灰中非晶體的生成,CaO的添加抑制了燃盡灰中非晶體的生成。燃煤過程中,CaO與燃盡灰中非晶體的反應(yīng)和脫硫反應(yīng)是同時進行的。
【學位單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TM621;X773
【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題背景及其意義
        1.1.1 能源與環(huán)境的重要性
        1.1.2 我國的能源與環(huán)境現(xiàn)狀
        1.1.3 飛灰殘?zhí)己扛叩挠绊?br>    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 飛灰含碳量的影響因素
        1.2.2 宏觀降低飛灰含碳量的方法
        1.2.3 微觀上研究煤粉及飛灰的結(jié)構(gòu)與燃燒特性
    1.3 本文的主要工作
    1.4 本章小結(jié)
第二章 實驗系統(tǒng)及研究方法
    2.1 原料的選取和制備
        2.1.1 原料的選取
        2.1.2 飛灰樣品的制備
        2.1.3 煤樣的制備
    2.2 飛灰中非晶玻璃相含量的測定
    2.3 實驗設(shè)備及條件
        2.3.1 通風柜
        2.3.2 管式爐
        2.3.3 恒溫水浴鍋
        2.3.4 離心分離器
    2.4 晶相結(jié)構(gòu)的表征
    2.5 正交設(shè)計
        2.5.1 正交實驗的意義
        2.5.2 正交實驗設(shè)計
        2.5.3 正交設(shè)計結(jié)果分析
    2.6 本章小結(jié)
第三章 飛灰中晶體礦物及非晶體與殘?zhí)挤植嫉年P(guān)系
    3.1 飛灰各粒徑段各密度段的質(zhì)量分布及殘?zhí)己糠植?br>        3.1.1 質(zhì)量分布
        3.1.2 殘?zhí)己糠植?br>    3.2 飛灰中晶體礦物及非晶玻璃相的組成、含量和形貌
        3.2.1 飛灰中晶體礦物及非晶玻璃相的組成
        3.2.2 飛灰中晶體礦物及非晶玻璃相含量
        3.2.3 飛灰的微觀形貌
        3.2.4 研磨后飛灰碳分布
    3.3 本章小結(jié)
第四章 煤中粘土礦物對非晶體的生成的影響
    4.1 分密度研究煤樣及其燃盡灰中非晶玻璃相的情況
        4.1.1 各密度段煤樣燃盡灰的組成
        4.1.2 各密度段煤粉燃盡灰中的晶體及非晶體生成情況
    4.2 高嶺土摻混比對燃盡灰非晶體生成的影響
        4.2.1 高嶺土摻混比對煤燃燒失重的影響
        4.2.2 高嶺土摻混比對煤燃燒生成非晶體及其含量的影響
    4.3 本章小結(jié)
第五章 燃燒環(huán)境對非晶生成的影響
    5.1 溫度、氧量和氧化鈣含量對非晶體生成的影響
        5.1.1 正交實驗方案設(shè)計
        5.1.2 正交實驗結(jié)果分析
    5.2 氧化鈣對燃盡灰非晶體生成的抑制作用
        5.2.1 氧化鈣摻混比對煤燃燒失重的影響
        5.2.2 氧化鈣摻混比對煤燃燒生成非晶體及其含量的影響
        5.2.3 氧化鈣與高嶺土摻混比小于1:1煤燃燒失重及非晶體產(chǎn)生情況
    5.3 煙氣中二氧化硫濃度對非晶體生成的影響
    5.4 本章小結(jié)
第六章 研究結(jié)論與展望
    6.1 研究結(jié)論
    6.2 工作展望
參考文獻
致謝
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