煤泥是煤炭開采的副產(chǎn)品,其年產(chǎn)量高,對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重,而煤泥的燃燒是其利用的重要方式之一,但在燃燒利用過程中存在灰分高,難燃燒及污染性氣體排放量大等問題。而玉米秸稈組織疏松,含硫量低,揮發(fā)分含量高,易引燃,燃燒過程中殘?zhí)悸实汀ａ槍?duì)煤泥和玉米秸稈的特點(diǎn),將二者混合燃燒可以改善煤泥燃燒特性,減少污染性氣體排放。目前在煤和生物質(zhì)混合燃燒方面已經(jīng)做了一些工作,從選取的煤和生物質(zhì)種類的不同到實(shí)驗(yàn)條件的不同,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)果也不盡相同,相關(guān)研究大多對(duì)直接混合燃燒進(jìn)行分析,沒有進(jìn)行綜合分析,且目前在煤泥和生物質(zhì)混合燃燒方面還沒有相關(guān)報(bào)道。針對(duì)以上現(xiàn)狀,本文選取煤泥和玉米秸稈為原料,研究了玉米秸稈對(duì)煤泥燃燒特性的影響,玉米秸稈半焦對(duì)煤泥燃燒特性的影響及煤泥和玉米秸稈中礦物質(zhì)的存在對(duì)混合燃燒特性的影響,主要得到以下結(jié)論:(1)玉米秸稈的加入可以改善煤泥的燃燒特性,提高煤泥的燃燒效率,降低煤泥的灰熔點(diǎn)。玉米秸稈中大量揮發(fā)性物質(zhì)的存在可以大大降低煤泥的著火溫度,提高煤泥的燃盡率,優(yōu)化煤泥燃燒特性;煤泥和玉米秸稈之間不存在協(xié)同作用;反應(yīng)的級(jí)數(shù)判斷采用Coats-Redfern積分法,煤泥燃燒近似為一級(jí)反應(yīng),玉米秸稈燃燒近似為二級(jí)反應(yīng),煤泥的活化能在71kJ/mol左右,玉米秸稈活化能為35-62 kJ/mol,混合物活化能隨玉米秸稈配比的增加先減小后增大。玉米秸稈中堿金屬和堿土金屬易與煤泥中硅酸鹽形成低溫共融體,隨著玉米秸稈添加量的增加,混合物的灰熔點(diǎn)降低。(2)玉米秸稈半焦能夠促進(jìn)煤泥的燃燒。玉米秸稈可以促進(jìn)煤泥的燃燒,其中揮發(fā)分起了很大作用,為了考察玉米秸稈半焦對(duì)煤泥燃燒特性的影響,將玉米秸稈在400℃下熱解制得半焦,通過對(duì)煤泥和不同配比玉米秸稈半焦混合物進(jìn)行熱重分析可知,生物質(zhì)半焦也能夠促進(jìn)煤泥的燃燒,但促進(jìn)效果較原樣減弱;玉米秸稈半焦的燃燒為二級(jí)反應(yīng),混合物的活化能隨玉米秸稈半焦配比的增加而降低。(3)煤泥中礦物質(zhì)的存在對(duì)燃燒起阻礙作用,而玉米秸稈中礦物質(zhì)對(duì)燃燒起催化作用。燃料中的礦物質(zhì)對(duì)燃燒特性有重要的影響。本文將脫礦物質(zhì)煤泥和脫礦物質(zhì)玉米秸桿進(jìn)行熱重分析發(fā)現(xiàn)煤泥中礦物質(zhì)阻礙揮發(fā)分的析出和固定碳的燃燒,玉米秸稈中CaO,K20和MgO等堿金屬的存在可以催化揮發(fā)性物質(zhì)分解和加速玉米秸稈中固定碳的燃燒。通過與原樣燃燒曲線和活化能的比較可知煤泥中礦物質(zhì)的存在可以使著火溫度和活化能升高,而玉米秸稈中礦物質(zhì)存在的作用與煤泥剛好相反。
【學(xué)位單位】：山西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2016
【中圖分類】：TQ534;TQ914.3
【部分圖文】：

圖２．３煤炭特征溫度確定圖??（３）?Ｓ的計(jì)算??

３．２．２．１煤泥與玉米稻桿混合燃燒特性分析?、１，：??從圖３．２和３．３中可Ｗ看出，對(duì)于混合物來說，有Ｈ個(gè)失重峰，第一二個(gè)失重峰??主要是玉米稻桿的燃燒，第Ｈ個(gè)失重峰主要是煤的燃燒引起的：然而，每個(gè)失重峰??所代表的每個(gè)組分的反應(yīng)之間沒有清晰的界限，第一二個(gè)階段部分質(zhì)量的損失是由??于煤的燃燒，第Ｈ個(gè)階段部分質(zhì)量損失是由于玉米稻桿的燃燒，所Ｗ不能將每個(gè)峰??很清楚的劃分為各個(gè)樣品中每個(gè)沮分的燃燒，但是可Ｗ根據(jù)所占的比重進(jìn)行大致的??判斷分析。??，００＾￣￣?……—＾叫。??考的－?、＼?－?－８?§??苦?＼?ｒ??＾４０．?＼?．…ｆ??２０?■?＼?－?－１６??０?？?Ｉ?■?ｔ?■?Ｉ?■?Ｉ?■?Ｉ?－２０??２００?４００?６００?６００?１０００??Ｔｅ?田?ｐｅｒａｔｕｒｅ／＂Ｃ??圖３．２煤泥和玉米轉(zhuǎn)種配比為５：５時(shí)的燃燒曲線??２３??

〇〇〇??Ｔｅａｐｅｉ．＂ｕｖ？／＊Ｃ??圖３．１煤泥和玉米枯桿單獨(dú)燃燒的ＴＧ和ＤＴＧ巧線??３．２．２煤泥與玉米程巧混合燃燒過程分析??３．２．２．１煤泥與玉米稻桿混合燃燒特性分析?、１，：??從圖３．２和３．３中可Ｗ看出，對(duì)于混合物來說，有Ｈ個(gè)失重峰，第一二個(gè)失重峰??主要是玉米稻桿的燃燒，第Ｈ個(gè)失重峰主要是煤的燃燒引起的：然而，每個(gè)失重峰??所代表的每個(gè)組分的反應(yīng)之間沒有清晰的界限，第一二個(gè)階段部分質(zhì)量的損失是由??于煤的燃燒，第Ｈ個(gè)階段部分質(zhì)量損失是由于玉米稻桿的燃燒，所Ｗ不能將每個(gè)峰??很清楚的劃分為各個(gè)樣品中每個(gè)沮分的燃燒，但是可Ｗ根據(jù)所占的比重進(jìn)行大致的??判斷分析。??，００＾￣￣?……—＾叫。??考的－?、＼?－?－８?§??苦?＼?ｒ??＾４０．?＼?．…ｆ??２０?■?＼?－?－１６??０?？?Ｉ?■?ｔ?■?Ｉ?■?Ｉ?■?Ｉ?－２０??２００?４００?６００?６００?１０００??Ｔｅ?田?ｐｅｒａｔｕｒｅ／＂Ｃ??圖３．２煤泥和玉米轉(zhuǎn)種配比為５：５時(shí)的燃燒曲線??２３??
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本文編號(hào)：2835679