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混煤燃烧过程中孔隙结构和官能团变化研究

作　者: 吕永灿
导　师: 周英彪
学　校: 华中科技大学
专　业: 热能工程
关键词: 混煤热重燃烧特性孔隙结构官能团傅里叶变换红外
分类号: TK16
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

目前,我国大部分电厂都在主动或被动地燃用混煤。为了合理有效地使用混煤,节约煤炭资源,提高锅炉热效率,维持电厂的安全经济有效运行,有必要对混煤燃烧过程中孔隙结构和官能团的变化进行系统的研究,这对于理解混煤燃烧过程也是很有帮助的。论文选取贫煤、无烟煤和烟煤及其两种混煤作为研究对象,研究混煤燃烧过程中孔隙结构和官能团的变化,并分析单/混煤燃烧过程中孔隙结构和官能团之间的变化关系。首先利用热重分析仪,对单/混煤的燃烧特性进行分析。研究表明:烟煤和无烟煤混煤的着火温度随着混煤比例的变化并不是成线性关系;混煤的着火特性、综合燃烧特性随着混煤中烟煤比例的增加呈现越来越好的态势,但是均要差于组分煤种的综合燃烧特性。利用比表面和孔径分析仪,对单/混煤不同燃烧阶段煤焦的孔隙结构进行分析。分析结果表明:单/混煤燃烧过程中比表面积都经历了一个迅速增大而后逐渐减小的过程,并且微孔对孔的比表面积贡献最大;比表面积在煤粉的燃烧过程中,对其相应阶段的燃烧特性具有比较大的影响,比表面积越大燃烧特性越好;烟煤和贫煤主要是影响混煤的前期的比表面积,而无烟煤主要影响混煤燃烧中后期的比表面积。最后利用傅立叶变换红外分析仪,对单/混煤燃烧过程中官能团变化进行分析。经过对比分析得到:混煤燃烧是分阶段进行的;混煤的燃烧过程中,组分煤种中易燃煤的起始燃烧点会相对单煤延后,而由于易燃煤的引燃作用,难燃煤(无烟煤)的起始燃烧点相对单煤会提前。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
1 绪论  8-16
  1.1 研究背景及意义  8-9
  1.2 混煤的研究现状  9-12
  1.3 煤的微观结构与反应性  12-13
  1.4 研究测量方法简介  13-15
  1.5 本文的主要研究内容  15-16
2 混煤燃烧特性的热重试验研究  16-27
  2.1 实验条件及煤样  16-17
  2.2 热重分析特征值点的确定  17-19
  2.3 着火特性分析  19-22
  2.4 燃尽特性分析  22-23
  2.5 综合燃烧特性分析  23-25
  2.6 小结  25-27
3 混煤燃烧过程中孔隙结构研究  27-46
  3.1 实验台架及实验条件  27-28
  3.2 比表面积分析方法  28-30
  3.3 孔隙分析方法  30-31
  3.4 吸附等温线及吸附回线形态分析  31-36
  3.5 比表面积分析  36-42
  3.6 孔径分布变化  42-43
  3.7 孔隙结构对混煤燃烧特性的影响  43-44
  3.8 小结  44-46
4 混煤燃烧过程中官能团分析  46-61
  4.1 官能团分析方法  46-47
  4.2 单煤燃烧过程中红外光谱分析  47-50
  4.3 混煤燃烧过程中红外光谱分析  50-54
  4.4 单/混煤官能团关联关系的定性分析  54-59
  4.5 小结  59-61
5 总结与展望  61-63
致谢  63-64
参考文献  64-67

混煤燃烧过程中孔隙结构和官能团变化研究

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