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配煤煤灰内矿物质转变过程与熔融特性规律研究

作　者: 刘志
导　师: 赵虹
学　校: 浙江大学
专　业: 工程热物理
关键词: 配煤煤灰熔融特性矿物转化热分析 XRD
分类号: TK227.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

随着我国电力工业的发展，配煤的应用越来越广泛，随之而来的对配煤特性的研究变得重要，其中配煤煤灰熔融特性是研究的重要内容之一。配煤虽是一个简单的机械混合过程，其灰熔点变化趋势很复杂，与算术平均值相差甚远，也不表现出线性关系，有时混煤的灰熔点比两种单煤都低，有时则比两种单一煤都高。这种现象用煤灰化学组成变化对煤灰熔融特性的影响规律难以解释，必须对煤中矿物质的组成及变化进行研究。不同煤种混合后，煤中矿物质组成及含量发生变化，在加热过程中，矿物质本身及矿物质之间要发生化学反应而生成新的矿物质，同时矿物质之间还可能发生低温共熔现象，从而使混煤的灰熔融特性发生变化。过去国内外对单一煤种的矿物质行为的研究较为重视，在配煤熔融特性及结渣特性方面的研究则不深入，仅从化学组成变化的影响方面进行过研究，从矿物学角度对配煤煤灰熔融机理进行研究较少。本文在总结前人煤灰熔融特性研究的基础上，对配煤煤灰熔融特性进行研究。选择了两种具有代表性熔融特性并且应用广泛的的平朔和神木煤样，利用热天平对配煤灰样进行TG-DSC试验，来了解煤灰熔融在TG-DSC曲线上的表现特征，并对800℃温度状况下制得的灰样进行X-射线衍射物相分析，以此来了解灰样内的矿物组分随着配比系数的改变而发生的变化规律；并进一步研究配煤灰样在加热过程中的矿物质行为转变过程，配煤对煤灰内矿物质组成的影响，并分析灰样内矿物组成的差异对灰样熔融特性的影响规律，为今后的配煤工作提供一定的指导。

全文目录

第一章绪论  8-16
  1.1 课题的研究背景  8-11
    1.1.1 中国能源状况特点  8-9
    1.1.2 煤炭在我国能源消费中的重要地位  9-10
    1.1.3 煤炭在我国电力工业中的重要地位  10
    1.1.4 动力配煤的重要意义  10-11
  1.2 课题的提出  11-12
  1.3 国内外研究现状  12-13
  1.4 本文的主要工作内容  13-14
  1.5 本章小结  14-15
  参考文献  15-16
第二章锅炉结渣及动力配煤  16-30
  2.1 锅炉结渣的研究现状  16
  2.2 锅炉结渣的生成机理及其危害  16-20
    2.2.1 结渣的生成机理  16-19
    2.2.2 锅炉结渣的危害  19-20
  2.3 锅炉结渣的预测方法  20-25
    2.3.1 煤灰的熔融温度指标  21
    2.3.2 煤灰成分结渣指标  21-22
    2.3.3 灰熔点与灰成分等的综合指标  22-23
    2.3.4 煤灰粘度结渣指标  23
    2.3.5 重力筛分法预测结渣  23
    2.3.6 模糊数学判别法  23-24
    2.3.7 神经网络判别法  24
    2.3.8 沉降炉试验法  24
    2.3.9 热显微镜法预测结渣  24
    2.3.10 根据煤灰的烧结温度预测  24-25
    2.3.11 根据渣形特征进行预测  25
    2.3.12 利用煤灰熔融导电特性的测定法  25
  2.4 动力配煤的结渣特性  25-28
    2.4.1 动力配煤技术简介  25-26
    2.4.2 动力配煤的优点  26
    2.4.3 影响混煤结渣性能的因素  26-28
  2.5 本章小结  28-29
  参考文献  29-30
第三章煤中矿物质对熔融特性的影响  30-46
  3.1 矿物质中的主要元素及其存在形式  30-31
  3.2 煤的化学成分及其与煤灰的熔融特性关系  31-33
  3.3 煤中主要矿物质及其热转变过程  33-38
    3.3.1 煤中主要矿物质  33-36
    3.3.2 煤中矿物质加热转变  36-38
  3.4 煤灰熔融特性与矿物质组成的关系  38-40
    3.4.1 主要研究手段  38-39
    3.4.2 矿物组成对煤灰熔融特性的影响  39-40
  3.5 添加剂对煤灰熔融特性的影响  40-42
    3.5.1 耐熔剂的作用与反应  40-41
    3.5.2 助熔剂的作用与反应  41-42
    3.5.3 添加SiO_2助熔的不确定性  42
  3.6 配煤煤灰熔融特性的特征  42-43
  3.7 本章小结  43-44
  参考文献  44-46
第四章配煤煤灰熔融特性的热分析研究  46-61
  4.1 平朔和神木煤矿区及其煤质特点  46-47
    4.1.1 平朔矿区概况  46
    4.1.2 神府东胜矿区概况  46-47
  4.2 热重分析仪的工作原理与应用  47-49
  4.3 X射线衍射分析的实验原理简介  49-50
    4.3.1 X射线衍射原理  49-50
    4.3.2 物相分析  50
  4.4 配煤煤灰熔融特性的热分析研究  50-58
    4.4.1 实验部分  50-52
    4.4.2 热天平实验结果  52-53
    4.4.3 X衍射物相分析结果分析与讨论  53-56
    4.4.4 实验结果分析与讨论  56-58
  4.5 本章小结  58-59
  参考文献  59-61
第五章配煤煤灰内矿物质转变过程与熔融特性规律  61-80
  5.1 概述  61
  5.2 实验部分  61-62
    5.2.1 煤灰常规分析数据  61
    5.2.2 X-射线衍射物相分析实验准备  61-62
  5.3 实验结果汇总  62-71
  5.4 实验结果分析与讨论  71-76
    5.4.1 主要矿物质的X-射线衍射强度随温度的变化趋势  71-74
    5.4.2 配煤灰样熔融时的矿物质组成特征  74
    5.4.3 配煤对灰样内矿物质组成变化的影响  74-75
    5.4.4 配煤灰样内主要的矿物质反应  75-76
  5.5 本章小结  76-79
  参考文献  79-80
第六章全文总结与展望  80-82
  6.1 全文总结与结论  80-81
  6.2 展望  81-82
致谢  82

配煤煤灰内矿物质转变过程与熔融特性规律研究

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