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煤热解和燃烧过程中NO_x的生成规律和控制的基础研究

作　者: 应凌俏
导　师: 曹欣玉；赵翔
学　校: 浙江大学
专　业: 工程热物理
关键词: 固定碳炉热解 NO_x HCN NH3 燃料氮
分类号: TQ534
类　型: 硕士论文
年　份: 2004年
下　载: 371次
引　用: 4次
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内容摘要

氮氧化物是煤粉燃烧过程中释放的主要大气污染物之一。降低氮氧化物的排放需要从氮氧化物的生产和破坏机理出发，目前国内外对氮氧化物生成破坏机理并不是完全明确统一。针对这一情况，本文对煤热解和燃烧过程中氮氧化物的生成规律和控制进行了基础性研究。首先，在固定石英床中对十种不同煤种(包括4种无烟煤、3种烟煤和2种水煤浆及它们的制浆原煤)的煤进行热解实验，研究不同热解温度、不同停留时间、煤质、以及水蒸汽气氛对煤中氮的热解析出特性的影响。同时，在固定炉中将其中六个煤种(包括2种无烟煤、2种烟煤和2种水煤浆)进行燃烧分解实验，分别讨论了煤粉燃烧、挥发分独立燃烧和焦炭独立燃烧过程中一氧化氮的转化率的变化规律，及其燃烧温度、煤质、过量空气系数及热解过程中氮的分布等因素对转化率的影响。进一步推导了低NO燃烧的有利燃烧条件。

全文目录

摘要  2-3
ABSTRACT  3-7
第一章绪论  7-11
  1.1 NO_x产生的危害及来源  7-8
  1.2 本文研究的背景和主要内容  8-10
  参考文献  10-11
第二章煤热解过程中氮的分配及存在形态的研究进展  11-24
  2.1 引言  11
  2.2 煤中氮的主要存在形式  11-12
  2.3 煤热解条件下氮的分配  12-18
    2.3.1 煤中氮的变化历程  12-13
    2.3.2 影响氮分配的主要因素  13-18
  2.4 NH_3和HCN的形成  18-20
  2.5 国内外研究进展  20-21
  2.6 本章小结  21
  参考文献  21-24
第三章不同煤种热解过程中燃料氮的释放特性的研究  24-42
  3.1 引言  24-25
  3.2 试验装置及方法  25-27
    3.2.1 试验装置  25-26
    3.2.2 试验方法  26-27
  3.3 煤质分析结果及试验工况  27-28
  3.4 试验结果及分析  28-39
    3.4.1 无烟煤热解试验结果及分析  28-32
      3.4.1.1 温度对无烟煤热解过程中氮释放的影响  28-32
      3.4.1.2 煤质对无烟煤热解过程中氮释放的影响  32
    3.4.2 烟煤热解试验结果及分析  32-36
      3.4.2.1 温度对烟煤热解过程中氮释放的影响  32-35
      3.4.2.2 煤质对烟煤热解过程中氮释放的影响  35-36
      3.4.2.3 停留时间对烟煤热解过程中HCN-N、NH_3-N及Char-N的影响  36
    3.4.3 不同煤种热解过程中燃料氮释放规律的比较  36-37
    3.4.4 水煤浆及其制浆原煤的热解试验结果及分析比较  37-39
  3.5 本章小结  39-40
  参考文献  40-42
第四章煤燃烧过程中氮氧化物的生成破坏机理  42-50
  4.1 引言  42-43
  4.2 NO_x的生成机理  43-48
    4.2.1 热力型NO_x的生成机理  43-44
    4.2.2 快速型NO_x的生成机理  44-45
    4.2.3 燃料型NO_x的生成机理  45-48
  4.3 NO_X的破坏机理  48-49
  4.4 本章小结  49
  参考文献  49-50
第五章煤燃烧过程中氮氧化物的生成规律  50-72
  5.1 引言  50
  5.2 试验装置及方法  50-52
    5.2.1 试验装置  50-51
    5.2.2 试验方法  51-52
  5.3 煤质分析数据及试验样品的制备  52-53
  5.4 试验结果与分析  53-70
    5.4.1 无烟煤试验结果与分析  54-59
      5.4.1.1 过量空气系数α对NO转化率的影响  54-56
      5.4.1.2 温度对NO转化率的影响  56-57
      5.4.1.3 煤粉转化率f_(coal)和挥发分、焦炭相对转化率和(n_(char)+n_(vol))的比较  57-59
    5.4.2 烟煤试验结果与分析  59-62
      5.4.2.1 过量空气系数α对NO转化率的影响  59-60
      5.4.2.2 温度对NO转化率的影响  60-61
      5.4.2.3 煤粉转化率f_(coal)和挥发分、焦炭相对转化率和(n_(char)+n_(vol))的比较  61-62
    5.4.3 水煤浆试验结果与分析  62-66
      5.4.3.1 过量空气系数α对NO转化率的影响  62-64
      5.4.3.2 温度对NO转化率的影响  64-65
      5.4.3.3 水煤浆转化率f_(coal)和挥发分、焦炭相对转化率和(n_(char)+n_(vol))的比较  65-66
    5.4.4 不同煤种转化率的比较分析及其控制NO排放的有效方法  66-67
    5.4.5 煤热解过程中氮分配对氮氧化物生成的影响  67-70
  5.5 本章小结  70-71
  参考文献  71-72
第六章全文总结和进一步工作的建议  72-74
  6.1 全文的主要工作及得到的主要结论  72-73
  6.2 今后进一步工作的建议  73-74
致谢  74-75
作者在攻读硕士期间发表的学术论文  75

煤热解和燃烧过程中NO_x的生成规律和控制的基础研究

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