在未來很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi),煤炭依然是我國(guó)最重要的能源,開展煤炭清潔高效利用技術(shù)的研究對(duì)我國(guó)能源安全與可持續(xù)發(fā)展有重要戰(zhàn)略意義。煤炭分級(jí)利用并耦合富氧燃燒的多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)是一種新型的煤炭清潔利用技術(shù),一方面能夠分級(jí)分質(zhì)提取煤中高價(jià)值成分,同時(shí)又可對(duì)污染物、CO₂等排放進(jìn)行綜合控制。本文按照“煤粉固定床高溫?zé)峤馓匦浴悍鄢两禒t高溫?zé)峤馓匦浴鸁峤獍虢怪鹛匦匝芯俊鸁峤獍虢罐D(zhuǎn)化過程形態(tài)及分子結(jié)構(gòu)研究→熱解半焦富氧燃燒及燃燒模型開發(fā)→含半焦在內(nèi)的多種燃料加壓富氧燃燒特性研究”的研究思路探索了煤粉熱解氣析出特性與組份調(diào)控方法、半焦不同轉(zhuǎn)化方式下的著火、燃燒、氣化特性以及相關(guān)理論與模型。采用高壓管式爐系統(tǒng)研究了煤粉在高溫、中速加熱、高壓條件下的煤粉固定床熱解氣生成特性;熱解溫度升高會(huì)導(dǎo)致熱解失重率增加,可從900^oC時(shí)的33.6%升高至1100^o C的36.6%;熱解壓力升高會(huì)導(dǎo)致熱解失重率下降,在10atm內(nèi)降低幅度較大,高于10atm熱解失重率變化較小;熱解氣組份以H₂和CO為主,CH₄和CO<... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：366 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 引言
    1.2 我國(guó)煤炭資源分布與利用現(xiàn)狀
    1.3 煤炭清潔高效利用的必要性
    1.4 煤炭分級(jí)轉(zhuǎn)化技術(shù)
        1.4.1 煤炭分級(jí)轉(zhuǎn)化技術(shù)方向
        1.4.2 浙江大學(xué)煤炭分級(jí)轉(zhuǎn)化技術(shù)
    1.5 煤熱解理論與試驗(yàn)
        1.5.1 煤的組成及化學(xué)結(jié)構(gòu)
        1.5.2 影響煤熱解過程的因素
        1.5.3 煤熱解理論與模型
    1.6 著火理論與試驗(yàn)
        1.6.1 著火機(jī)制
        1.6.2 著火試驗(yàn)
    1.7 半焦/煤焦燃燒與氣化
        1.7.1 煤焦燃燒與氣化基本過程
        1.7.2 煤焦燃燒/氣化試驗(yàn)
        1.7.3 煤焦燃燒/氣化模擬
    1.8 富氧燃燒技術(shù)
        1.8.1 富氧燃燒與CCS(Carbon Capture and Storage)
        1.8.2 富氧燃燒技術(shù)現(xiàn)狀
    1.9 本文框架與研究?jī)?nèi)容
2 固定床煤粉高溫?zé)峤庠囼?yàn)
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)與方法
        2.2.1 試驗(yàn)裝置
        2.2.2 試驗(yàn)方法及工況
        2.2.3 試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析
    2.3 結(jié)果與討論
        2.3.1 熱解失重率
        2.3.2 熱解氣產(chǎn)率
        2.3.3 熱解組份析出曲線
        2.3.4 熱解氣各組份絕對(duì)產(chǎn)量
    2.4 本章小結(jié)
3 沉降爐煤粉高溫?zé)峤庠囼?yàn)
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與方法
        3.2.1 熱解試驗(yàn)裝置
        3.2.2 熱解試驗(yàn)方法
        3.2.3 熱解半焦表征
    3.3 熱解特性
        3.3.1 惰性氣氛下的輕質(zhì)組份析出特性
        3.3.2 加氧熱解條件下的揮發(fā)分析出特性
    3.4 熱解半焦特性
        3.4.1 熱解半焦形貌
        3.4.2 熱解半焦粒徑分布
        3.4.3 熱解半焦孔隙分布
        3.4.4 熱解半焦分子結(jié)構(gòu)
        3.4.5 熱解半焦反應(yīng)性及動(dòng)力學(xué)分析
    3.5 本章小結(jié)
4 熱解半焦著火特性研究
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與方法
        4.2.1 熱重著火試驗(yàn)
        4.2.2 半焦射流著火試驗(yàn)
    4.3 基于TGA的半焦著火分析
        4.3.1 TGA著火模式分析
        4.3.2 TGA著火溫度
    4.4 基于Hencken平焰燃燒器的半焦射流著火分析
        4.4.1 顆粒速度分布
        4.4.2 顆粒溫度分布
        4.4.3 沿程輻射強(qiáng)度、射流著火模式以及著火延遲
    4.5 基于單顆粒模型的半焦著火理論分析
        4.5.1 著火理論與著火模型
        4.5.2 單顆粒著火模型開發(fā)
        4.5.3 半焦著火計(jì)算結(jié)果分析
    4.6 本章小結(jié)
5 半焦轉(zhuǎn)化過程中形態(tài)及分子結(jié)構(gòu)演變
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備與方案
    5.3 半焦表征方法
        5.3.1 掃描電鏡SEM
        5.3.2 拉曼光譜
        5.3.3 比表面積以及孔徑分析
        5.3.4 粒徑分析
        5.3.5 堆積密度及表觀密度
    5.4 結(jié)果與討論
        5.4.1 半焦形貌轉(zhuǎn)變
        5.4.2 半焦粒徑及密度變化
        5.4.3 半焦孔隙轉(zhuǎn)變
        5.4.4 半焦分子結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變
    5.5 本章小結(jié)
6 富氧氣氛半焦燃燒模型開發(fā)
    6.1 引言
    6.2 煤焦反應(yīng)機(jī)理
        6.2.1 煤焦反應(yīng)過程
        6.2.2 煤焦氧化反應(yīng)機(jī)理
        6.2.3 煤焦氣化反應(yīng)機(jī)理
    6.3 煤焦反應(yīng)模型開發(fā)與計(jì)算
        6.3.1 煤焦反應(yīng)模型框架
        6.3.2 基于本征反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的煤焦反應(yīng)模型開發(fā)
        6.3.3 模型計(jì)算及結(jié)果分析
    6.4 基于本征LH煤焦反應(yīng)模型的擴(kuò)展開發(fā)
        6.4.1 模型擴(kuò)展開發(fā)介紹
        6.4.2 粒徑直接計(jì)算模型（DCCD模型）
        6.4.3 灰層坍塌及灰層抑制
        6.4.4 擴(kuò)展模型計(jì)算與結(jié)果分析
    6.5 本章小結(jié)
7 半焦加壓富氧燃燒數(shù)值計(jì)算
    7.1 引言
    7.2 加壓富氧燃燒爐設(shè)計(jì)
        7.2.1 加壓燃燒（氣化）爐介紹
        7.2.2 加壓富氧燃燒試驗(yàn)爐設(shè)計(jì)
    7.3 加壓富氧燃燒數(shù)值計(jì)算
        7.3.1 模型建立
        7.3.2 工況設(shè)置
        7.3.3 計(jì)算過程分析
    7.4 計(jì)算結(jié)果分析
        7.4.1 設(shè)計(jì)工況（10atm煤粉空氣燃燒）
        7.4.2 爐內(nèi)壓力的影響
        7.4.3 氣氛的影響
        7.4.4 燃料的影響
    7.5 本章小結(jié)
8 全文總結(jié)及工作展望
    8.1 主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)論
    8.2 本文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    8.3 未來工作展望
參考文獻(xiàn)
附錄A
作者簡(jiǎn)介


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[2]富氧燃燒過程中的NOx控制及其系統(tǒng)效率研究[D]. 游卓.浙江大學(xué) 2013
[3]對(duì)沖火焰條件下煤粉燃燒特性的實(shí)驗(yàn)方法研究[D]. 吳寧.清華大學(xué) 2013
[4]中國(guó)典型動(dòng)力煤及含氧模型化合物熱解過程的化學(xué)基礎(chǔ)研究[D]. 劉生玉.太原理工大學(xué) 2004

碩士論文
[1]天津IGCC電站的技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析[D]. 孟康.華北電力大學(xué)(北京) 2017
[2]蒙東區(qū)褐煤資源分布及其開發(fā)利用戰(zhàn)略研究[D]. 秦鵬珍.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京) 2017
[3]基于光學(xué)診斷型攜帶流反應(yīng)器的煤粉著火及燃燒特性研究[D]. 鄒高鵬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2016
[4]準(zhǔn)東煤熱解及氣化反應(yīng)特性研究[D]. 董倩.中國(guó)科學(xué)院研究生院(工程熱物理研究所) 2015
[5]生物質(zhì)與煤加壓熱解行為及炭氣化反應(yīng)性研究[D]. 錢洋洋.華東理工大學(xué) 2015
[6]CO2氣氛對(duì)伊寧煤加壓熱解產(chǎn)物分布及酚類化合物釋放的影響[D]. 張純.太原理工大學(xué) 2014
[7]煤粉顆粒群射流著火特性實(shí)驗(yàn)研究[D]. 俞偉偉.清華大學(xué) 2013



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