準(zhǔn)東煤儲(chǔ)量豐富、埋藏較淺、易于開采。但其高鈉含量的特點(diǎn),使準(zhǔn)東煤在實(shí)際燃用過程中出現(xiàn)了嚴(yán)重的結(jié)渣、沾污問題,影響準(zhǔn)東煤的大規(guī)模使用。針對(duì)準(zhǔn)東煤中鈉造成的影響,論文主要研究了灰模型化合物對(duì)合成煤燃燒與灰熔融特性影響,富磷添加劑對(duì)準(zhǔn)東煤燃燒行為及灰熔融特性影響,鈉在準(zhǔn)東煤燃燒過程中的氣相遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律。利用熱重-質(zhì)譜、熱重-傅里葉紅外聯(lián)用等實(shí)驗(yàn)方法,研究了準(zhǔn)東煤燃燒行為、釋放規(guī)律和灰熔融特性等基礎(chǔ)理化性質(zhì)。研究表明:準(zhǔn)東煤易著火、燃燒行程短、放熱較為集中;主要燃燒階段集中在300℃～600℃,并伴隨著大量C02、CO和H2O的釋放;S02在1000℃以上的明顯釋放證明了硫酸鹽礦物在灰中能夠大量生成;根據(jù)3種準(zhǔn)東煤在800℃～1200℃下灰化的XRD分析結(jié)果,得到準(zhǔn)東煤易熔融、結(jié)渣性強(qiáng)的根本原因:隨溫度升高,灰中發(fā)生高熔點(diǎn)硅酸鹽及方鈣石、方鎂石等向助熔性或低熔點(diǎn)鈉長石、霞石、透輝石等長石類、輝石類礦物的轉(zhuǎn)化,造成灰中高熔點(diǎn)礦物占比下降,易熔礦物和非晶態(tài)成分增加,使灰熔融溫度處于低水平。以合成煤作為研究對(duì)象,采用熱重-差熱聯(lián)用、灰熔融測(cè)試等實(shí)驗(yàn)手段,研究了 4種灰成分Na20、Fe2O3、CaO...

【文章頁數(shù)】：188 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題背景
        1.1.1 準(zhǔn)東煤煤質(zhì)特性
        1.1.2 準(zhǔn)東煤燃用中鈉引發(fā)的問題
    1.2 研究意義
    1.3 鈉賦存遷移特性及對(duì)灰熔融性影響的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 準(zhǔn)東煤中鈉賦存形式
        1.3.2 準(zhǔn)東煤燃燒中鈉的釋放規(guī)律
        1.3.3 準(zhǔn)東煤燃燒中鈉在煙氣中的遷移轉(zhuǎn)化規(guī)律
        1.3.4 灰成分對(duì)煤灰熔融特性的影響
        1.3.5 灰分對(duì)煤燃燒影響
        1.3.6 前述研究不足
    1.4 防控煤中堿金屬和堿土金屬引發(fā)結(jié)渣、沾污的方法
        1.4.1 常規(guī)防控沾污、結(jié)渣添加劑應(yīng)用情況
        1.4.2 富磷添加劑對(duì)煤燃燒及結(jié)渣的影響
        1.4.3 前述研究的不足
    1.5 本文主要研究內(nèi)容
第2章 準(zhǔn)東煤理化特性及灰熔融特性
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.1 實(shí)驗(yàn)樣品
        2.2.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及檢測(cè)手段
    2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        2.3.1 準(zhǔn)東煤工業(yè)分析、元素分析及灰成分分析
        2.3.2 灰熔融溫度分析
        2.3.3 準(zhǔn)東煤燃燒特性
        2.3.4 熱重-紅外聯(lián)用準(zhǔn)東煤燃燒釋放規(guī)律
        2.3.5 熱重-質(zhì)譜聯(lián)用準(zhǔn)東煤燃燒釋放規(guī)律
    2.4 準(zhǔn)東煤灰熔融機(jī)理
    2.5 本章小結(jié)
第3章 合成煤中鈉對(duì)煤燃燒及灰特性影響
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)方法
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)樣品
        3.2.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及檢測(cè)手段
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        3.3.1 Na₂O對(duì)合成煤燃燒及灰特性影響
        3.3.2 CaO對(duì)合成煤燃燒及灰特性影響
        3.3.3 Fe₂O₃對(duì)合成煤燃燒及灰特性影響
        3.3.4 MgO對(duì)合成煤燃燒及灰特性影響
        3.3.5 鐵鈉協(xié)同作用對(duì)合成煤灰熔融特性影響
        3.3.6 鎂鈉協(xié)同作用對(duì)合成煤灰熔融特性影響
        3.3.7 鈣鈉協(xié)同作用對(duì)合成煤灰熔融特性影響
    3.4 本章小結(jié)
第4章 富磷添加劑對(duì)準(zhǔn)東煤燃燒行為及灰熔融性影響
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)方法
        4.2.1 實(shí)驗(yàn)樣品
        4.2.2 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及檢測(cè)方法
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論
        4.3.1 添加城市污泥對(duì)準(zhǔn)東煤燃燒特性及灰特性影響
        4.3.2 添加AlPO₄對(duì)準(zhǔn)東煤燃燒特性及灰特性影響
        4.3.3 添加Ca₃(PO₄)₂對(duì)準(zhǔn)東煤燃燒特性及灰特性影響
        4.3.4 添加NH₄H₂PO₄對(duì)準(zhǔn)東煤燃燒特性、灰特性及鈉釋放影響
    4.4 本章小結(jié)
第5章 準(zhǔn)東煤燃燒中鈉釋放及氣相轉(zhuǎn)化規(guī)律
    5.1 引言
    5.2 準(zhǔn)東煤中鈉賦存及釋放實(shí)驗(yàn)方法
        5.2.1 準(zhǔn)東煤中鈉與氯釋放實(shí)驗(yàn)
        5.2.2 準(zhǔn)東煤中鈉萃取實(shí)驗(yàn)
    5.3 準(zhǔn)東煤中鈉賦存及釋放規(guī)律研究
        5.3.1 準(zhǔn)東煤中鈉的賦存形態(tài)
        5.3.2 準(zhǔn)東煤鈉與氯釋放規(guī)律
        5.3.3 氣相鈉分布規(guī)律
    5.4 鈉沉積特性及氣相硫酸鹽化途徑
        5.4.1 受熱面結(jié)渣、沾污層物相分析
        5.4.2 鈉氣相硫酸鹽化途徑
    5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 主要結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 未來展望
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
攻讀博士學(xué)位期間參加的科研工作
致謝
作者簡介



本文編號(hào)：3798572