【摘要】：準(zhǔn)東煤田位于中國新疆準(zhǔn)東地區(qū),由于其儲量大、成本低的特點(diǎn),在近幾年間受到了各高校和工業(yè)界的廣泛關(guān)注,并有望在未來幾十年成為研究熱點(diǎn)。然而,準(zhǔn)東煤灰中堿及堿土金屬(AAEMs)含量相當(dāng)高,在性質(zhì)上和維多利亞褐煤具備較大相似性。煤灰中高含量的AAEMs(特別是鈉元素)已被認(rèn)為是引起嚴(yán)重灰問題的主要原因,比如沾污、腐蝕和結(jié)渣等。準(zhǔn)東煤灰產(chǎn)生強(qiáng)沾污的機(jī)理與其他煤灰不同,可以概括為“沾污燒結(jié)”。該現(xiàn)象的出現(xiàn)會導(dǎo)致鍋爐尾部煙道產(chǎn)生嚴(yán)重的積灰,對鍋爐的安全運(yùn)行,還會大大降低電廠效率。因此為了研究準(zhǔn)東煤灰的燒結(jié)特性及不同成分造成的影響,本文中選擇預(yù)處理準(zhǔn)東煤灰和氧化物負(fù)載煤灰為實(shí)驗(yàn)樣品,利用壓降燒結(jié)設(shè)備、收縮率測量實(shí)驗(yàn)設(shè)備、小型拉壓力試樣機(jī)和Image Pro等實(shí)驗(yàn)設(shè)備和軟件,結(jié)合電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜、X射線衍射和掃描電子顯微鏡,對準(zhǔn)東煤灰的燒結(jié)特性進(jìn)行系統(tǒng)的研究。首先,利用分級萃取的方法處理準(zhǔn)東煤,以ICP-AES分析結(jié)果為依照,按照水溶類、可離子交換類、酸溶類和不溶類對準(zhǔn)東原煤中AAEMs進(jìn)行類別區(qū)分。同時分析了不同萃取階段中某些參數(shù)對于萃取效率的影響,合理選擇最佳萃取參數(shù)可以提高萃取效率。其次,分別選擇浸漬法和干混法向準(zhǔn)東煤中搭載不同物質(zhì),改變準(zhǔn)東煤及其灰分的組成成分。自主設(shè)計了一套新型的低、高溫灰分制備方法,并對該方法進(jìn)行驗(yàn)證,結(jié)果表現(xiàn)良好。按照國家標(biāo)準(zhǔn)測定了不同預(yù)處理煤在低、高溫下的成灰率,并對產(chǎn)生差異的原因進(jìn)行分析。然后,設(shè)計了三種灰分成型模具,比較了三者的優(yōu)缺點(diǎn),并選擇了相對合理的成型模具設(shè)計方案。分別利用壓降法、收縮率測定法和壓潰強(qiáng)度法測量不同灰分的燒結(jié)溫度,并以堿酸比為變量分析其與燒結(jié)溫度的關(guān)系,提出了兩者之間的關(guān)聯(lián)式。最后,利用XRD測定燒結(jié)前后煤灰中的礦物成分,推測在燒結(jié)過程中產(chǎn)生的物相遷移規(guī)律,著重分析在燒結(jié)過程中含Na、Ca元素礦物的轉(zhuǎn)化,結(jié)合現(xiàn)有研究成果討論不同成分對燒結(jié)的影響機(jī)理。通過SEM觀察各煤灰在不同溫度下的微觀形貌,表征燒結(jié)前后的典型微觀現(xiàn)象,輔助分析燒結(jié)機(jī)理。
【圖文】：

國是典型“富煤、貧油、少氣”的國家，煤炭的時間。圖 1-1 為 2016 年中國能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)圖，，根據(jù)的數(shù)據(jù)，我國煤炭消費(fèi)占比為 62.6%，而根據(jù)《能20 年)》，到 2020 年預(yù)計將煤炭消耗占比減少至 60今后很長時間內(nèi)煤炭在一次能源中的主體地位都

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文然而，由于準(zhǔn)東煤中存在大量堿及堿土金屬元素（AAEMs），使得其煤灰中氧化物的含量明顯偏多，其中最突出的特點(diǎn)是氧化鈉、氧化鈣含量遠(yuǎn)超國內(nèi)動力煤灰。因此會導(dǎo)致鍋爐受熱面產(chǎn)生嚴(yán)重的積灰、結(jié)渣和腐蝕現(xiàn)象，對鍋命和熱利用率造成十分不利的影響[8, 9]。如圖 1-2 中，為某鍋爐實(shí)際燃燒準(zhǔn)東
【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】：2018
【分類號】：TQ536.4

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 祁慧;趙永椿;姚斌;張軍營;鄭楚光;;水洗脫除準(zhǔn)東煤中水溶性鈉的影響因素分析[J];熱力發(fā)電;2015年09期

2 趙洪宇;任善普;賈晉煒;付興民;李子君;梁新星;閻杰;曾鳴;舒新前;;鈣、鎳離子3種不同負(fù)載方式對褐煤熱解-氣化特性影響[J];煤炭學(xué)報;2015年07期

3 郭濤;李強(qiáng);呂海生;徐正泉;;降低高鈉煤堿金屬含量預(yù)處理技術(shù)研究[J];應(yīng)用能源技術(shù);2015年02期

4 劉大海;張守玉;陳川;涂圣康;金濤;鄭紅俊;吳巧美;鄧文祥;唐文蛟;施大鐘;呂俊復(fù);;新疆高鈉煤脫鈉提質(zhì)過程中鈉存在形式[J];煤炭學(xué)報;2014年12期

5 楊明;陳明華;谷紅偉;;逐級提取法研究新疆高鈉煤中堿金屬賦存形態(tài)[J];煤質(zhì)技術(shù);2014年06期

6 楊明;陳明華;谷紅偉;朱川;張景;;高鈉煤中鈉的賦存形態(tài)與控制技術(shù)[J];潔凈煤技術(shù);2014年05期

7 翁青松;王長安;車得福;付子文;;準(zhǔn)東煤堿金屬賦存形態(tài)及對燃燒特性的影響[J];燃燒科學(xué)與技術(shù);2014年03期

8 王云剛;趙欽新;馬海東;王浩;姜微微;;準(zhǔn)東煤灰熔融特性試驗(yàn)研究[J];動力工程學(xué)報;2013年11期

9 陳川;張守玉;劉大海;郭熙;董愛霞;熊紹武;施大鐘;呂俊復(fù);;新疆高鈉煤中鈉的賦存形態(tài)及其對燃燒過程的影響[J];燃料化學(xué)學(xué)報;2013年07期

10 郝麗芳;李松庚;崔麗杰;柯婭妮;;煤催化熱解技術(shù)研究進(jìn)展[J];煤炭科學(xué)技術(shù);2012年10期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 周斌;劣質(zhì)煤積灰結(jié)渣的可視化研究及其在富氧條件下的燒結(jié)特性研究[D];浙江大學(xué);2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 張帥;準(zhǔn)東煤灰燒結(jié)特性實(shí)驗(yàn)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2017年

2 何駿鵬;影響煤灰燒結(jié)特性及沾污的因素研究[D];華北電力大學(xué);2015年

本文編號：2700814