新疆準(zhǔn)東煤儲(chǔ)量豐富,對(duì)緩解我國(guó)化石能源短缺意義重大。但是煤中堿金屬含量過(guò)高制約了準(zhǔn)東煤的利用,研究準(zhǔn)東煤中堿金屬對(duì)結(jié)渣和燃燒的影響對(duì)加快推進(jìn)準(zhǔn)東煤的廣泛應(yīng)用具有一定的實(shí)際意義。為了研究堿金屬對(duì)結(jié)渣和燃燒的影響,本文首先采用預(yù)處理的方法脫除煤中堿金屬,對(duì)比原煤研究了堿金屬的脫除對(duì)煤結(jié)構(gòu)和燃燒特性的影響,然后在脫灰煤上中外加堿金屬和其他礦物礦物質(zhì),配成與準(zhǔn)東煤灰分類似的合成煤,而后通過(guò)改變合成煤中鈉和鈣的含量,精確定量分析添加堿金屬對(duì)煤結(jié)渣和粘污的影響。煤的預(yù)處理采用水洗和酸堿脫灰兩種方法作為代表,利用了包括X射線衍射（XRD）、比表面積分析（BET）、電感耦合等離子體發(fā)射光譜（ICP-AES）、熱重分析和錐于二維瞬態(tài)測(cè)量的平面激光誘導(dǎo)熒光技術(shù)（OH-PLIF）等多種分析手段。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,水洗和脫灰對(duì)準(zhǔn)東煤的灰分和主要礦物堿金屬都具有一定的脫除能力,酸堿脫灰可以脫除95%的灰分和幾乎全部的堿金屬。水洗和脫灰對(duì)煤的微觀晶體結(jié)構(gòu)影響不大,雖然提高了煤的著火溫度和燃盡溫度,但同時(shí)也提高了燃盡率和燃燒中期的穩(wěn)定性。利用OH-PLIF觀測(cè)到,水洗煤和脫灰煤的0H釋放總量比原煤多,水洗煤和脫灰煤比原... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

五彩灣煤中不同形式Na所占比例

?ｃ）ＵＣＣ??圖２－２三種煤樣的ＸＲＤ圖譜??根據(jù)圖２－２中對(duì)三種煤樣的ＸＲＤ衍射圖譜采用洛倫茲分峰擬合的結(jié)果，??三種煤樣的結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)比如表２－３所示。表觀微晶尺寸按謝爾（Ｓｅｎｅｒｒｅｒ）公??式及布拉格（Ｂｍｇｇ）方程計(jì)計(jì)算［４２］。從表中可以看出，水洗和脫灰對(duì)煤的結(jié)??構(gòu)均產(chǎn)生了一定的影響，但影響較小。水洗后ｄ〇〇２和Ｌｅ略微減小，匕從１．４３６??減小到１．３４１?ｎｍ，說(shuō)明水洗對(duì)高堿煤煤炭微晶結(jié)構(gòu)的脂環(huán)側(cè)鏈具有一定的破??壞作用。而脫灰后ｄＱＧ２和Ｌｅ略微減小，Ｌｅ從０．７２６ｎｍ減小到０．７０４ｎｍ，說(shuō)明??脫灰主要破壞的是高堿煤晶格單元縱向的碳微晶結(jié)構(gòu)，增加煤中缺陷結(jié)構(gòu)數(shù)??量。??表２－３三種煤樣結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)比??ＭＷ?Ｕ?Ｕ?Ｍ??ＲＣ?０．?３７６?１．４３６?０．?７２６?１．９３１?—??ＷＷＣ?０．３７３?１．３４１?０．７２１?１．

為了更加量化的分析三種煤粉的燃燒特性，參考有關(guān)文獻(xiàn)［４６］，本文定義??了煤粉的著火點(diǎn)Ｑ、著火溫度Ｔｐ燃盡溫度Ｔ２、初始燃盡率Ｘｉ、后期燃盡率??Ｘ２和總?cè)急M率Ｘ。其中著火點(diǎn)的確定是按照傳統(tǒng)的ＴＧ－ＤＴＧ方法，具體如圖??２－４所示：過(guò)ＤＴＧ曲線的最大值點(diǎn)Ｍ做橫坐標(biāo)溫度的垂線，與ＴＧ曲線交于Ｎ??點(diǎn)，過(guò)Ｎ點(diǎn)做ＴＧ的切線，與不包括失水導(dǎo)致的失重曲線后的失重開(kāi)始的平行??線交于點(diǎn)Ｐ?，?Ｐ點(diǎn)垂直于坐標(biāo)軸向下做垂線與ＴＧ線交點(diǎn)Ｑ為著火點(diǎn)，著火點(diǎn)Ｑ??對(duì)應(yīng)的溫度為著火溫度Ｔ，，燃盡溫度丁２指燃燒９８％的可燃質(zhì)所對(duì)應(yīng)的溫度，??所說(shuō)的可燃質(zhì)是煤樣中去掉水分和灰分，不是指單純的失重９８％；初始燃盡??率Ｘ，是指著火點(diǎn)對(duì)應(yīng)的煤樣失重與煤質(zhì)含量的比值，總?cè)急M率Ｘ是指燃盡溫??度Ｔ２對(duì)應(yīng)的可燃質(zhì)的失重值與總煤質(zhì)的比值；后期燃盡率Ｘ２＝Ｘ－Ｘｉ。其中Ｘｉ??大致反應(yīng)的是煤中揮發(fā)分的含量和著火特性，Ｘ！越大，則煤的可燃性越高；??Ｘ２反應(yīng)的是煤中含碳物質(zhì)的燃盡性能，Ｘ２越大，燃盡性能越好；Ｘ２對(duì)應(yīng)的是??煤總體上的燃盡性能。??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]生物質(zhì)模型化合物堿金屬的釋放及堿金屬對(duì)灰熔融特性的影響[D]. 王洋.華北電力大學(xué)(北京) 2017
[2]鈉元素對(duì)準(zhǔn)東煤熱解和氣化過(guò)程的作用機(jī)理研究[D]. 張志遠(yuǎn).華北電力大學(xué)(北京) 2017
[3]煤及氣化煤氣燃燒過(guò)程中的堿金屬及OH自由基激光在線測(cè)量研究[D]. 何勇.浙江大學(xué) 2013

碩士論文
[1]準(zhǔn)東煤預(yù)處理及快速熱解過(guò)程中鈉的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律研究[D]. 孫琪琪.華中科技大學(xué) 2016
[2]準(zhǔn)東煤燃燒氣化過(guò)程中鈉的遷移規(guī)律研究[D]. 張曉羽.中國(guó)科學(xué)院研究生院(工程熱物理研究所) 2015
[3]高堿金屬準(zhǔn)東煤燃燒特性及灰渣行為的基礎(chǔ)研究[D]. 陶玉潔.浙江大學(xué) 2015
[4]準(zhǔn)東煤燃燒與結(jié)渣特性研究[D]. 薛瑞軒.華北電力大學(xué) 2015
[5]高堿煤燃燒特性實(shí)驗(yàn)研究[D]. 劉威.上海交通大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3346084