【摘要】：準東煤田探明儲量達2136億噸,是我國最大的整裝煤田,對緩解全國緊張的煤炭供應(yīng)有重要意義。準東煤是典型的高堿金屬煤,在燃燒過程中易形成亞微米顆粒物。一般的除塵設(shè)備對亞微米顆粒物脫除效果較差,亞微米顆粒物的排放對環(huán)境和人體健康造成嚴重危害。因此,本文以準東煤為研究對象,對其燃燒過程中顆粒物生成特性進行研究。同時,對外加礦物元素對準東煤燃燒時顆粒物生成的影響進行了研究。為完成本文的研究內(nèi)容,首先搭建了沉降爐實驗系統(tǒng),并對其進行了溫度場、冷卻系統(tǒng)、給粉系統(tǒng)等方面的調(diào)試。調(diào)試結(jié)果證明實驗系統(tǒng)穩(wěn)定,可靠。對產(chǎn)生的顆粒物用ELPI進行收集,用XRF、SEM-EDS等儀器進行分析,獲得生成顆粒物的形貌、生成量、化學(xué)成分等信息。對準東煤燃燒過程顆粒物形成基本規(guī)律進行研究,探討了溫度、粒徑等因素的影響。結(jié)果顯示:準東煤生成顆粒物(PM10)呈雙峰分布,峰值分別位于0.2μm和2μm附近;煤粉粒徑越小生成的亞微米顆粒物、超微米顆粒物量均增大;整體上燃燒溫度越高,生成PM_(10)總量越多。以去離子水、醋酸銨、鹽酸對準東煤進行分餾處理,對經(jīng)過分餾處理的煤粉進行燃燒,研究水溶性礦物元素、離子可交換態(tài)元素、鹽酸可溶態(tài)、酸不溶態(tài)元素等不同賦存形態(tài)礦物元素對顆粒物生成的影響。結(jié)果表明:水溶性的鹽類主要對超細顆粒(PM_(0.2))生成有重要作用;以有機形式存在的Fe、Ca等元素在煤粉燃燒過程通過蒸發(fā)變成蒸汽分布在煙氣中,當煙氣溫度降低時通過均相成核、異相凝結(jié)形成PM1,造成PM1上這兩種元素的分布;不同分餾方法并不會對燃燒過程PM1-10中Si和Al的分布造成很大影響。針對準東煤燃燒過程中生成的亞微米顆粒物量較多,本文對原煤進行不同礦物元素(Mg、Ca、Fe)擔載,研究添加不同礦物元素對顆粒物生成的影響作用。擔載礦物元素對顆粒物生成質(zhì)量粒數(shù)濃度、形貌、顆粒物化學(xué)組成的造成一定的影響。結(jié)果表明:對于控制亞微米生成,整體效果是CaFeMg;進行礦物元素擔載可以使生成的部分亞微米顆粒物通過聚積、黏結(jié)等方式形成大粒徑顆粒物,從而減少亞微米顆粒物的生成。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TQ534

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本文編號：2668753