煤泥掺入添加剂的燃烧特性及灰渣利用研究

摘要

煤炭的洗选加工是洁净煤工业技术的一个重要内容,煤炭洗选加工后排出的洗煤废弃物--煤泥,具有粒度小、持水性强、灰分高、含粘土矿物多等特点,其商品价值低,利用难度大.我国190座选煤厂每年排放的近千万吨煤泥中70％以上排入环境,大量煤泥不仅因堆放而占用许多宝贵的土地资源,而且还造成严重的环境污染.因此,煤泥的污染防治和综合利用是一项亟待解决的课题.近年来,虽然世界上各能源国都加强了对煤泥燃用理论和技术的研究,但大都局限于流化床条件下的燃烧,而对煤粉炉条件下煤泥燃烧理论及应用深入研究的报道甚少,其基础研究还十分缺乏.本文在对煤泥物理和化学特性深入分析的基础上,结合燃煤电厂煤粉掺烧煤泥以寻求高效益、大批量利用煤泥的趋势,提出煤泥混料掺烧钙基复合添加剂的新思路,以期达到高效燃烧、SO<,2>及NO低污染排放、灰渣综合利用的目的.本课题首先选用平煤集团坑口电厂混合燃用的一种原煤和一种煤泥,就不同组合的钙基复合添加剂对煤泥混合燃料的着火特性、燃尽特性、吸热和放热特性的影响进行了静态燃烧试验,得出了其燃烧性能曲线;在此基础上,对影响其着火性能、燃尽性能及吸放热特性的各种因素进行了深入分析和探讨,揭示了其基本规律.研究表明,在煤泥混合燃料中掺入一定量的钙基复合添加剂后,将会对锅炉炉膛燃烧带来一系列的问题.加入的添加剂折算成灰分后,会对煤粉的着火性能、燃尽特性、发热量产生较大的影响.在上述静态燃烧试验的基础上,选用平煤集团坑口电厂混合燃用的一种原煤、一种中煤和两种煤泥,在热态试验炉上,就不同组合的钙基复合添加剂对煤泥混合燃料燃烧的稳定性、燃尽特性进行了动态燃烧试验,深入分析并探讨了其燃烧机理.同时考察了煤泥混料掺入添加剂燃烧时的结渣特性、污染物排放特性、灰分矿相特性.在试验的基础上,分别对其结渣机理、SO<,2>和NO的生成机理、灰渣组成的变化进行了深入分析和探讨.本论文研究为煤泥在电厂中的高效、清洁、安全利用奠定了试验和理论依据.

目录

文摘

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1绪 论

1.1课题的研究背景及意义

1.2煤泥的主要特性及利用途径

1.3国内外煤泥燃烧的研究现状

1.4燃烧灰渣利用的研究现状

1.5本课题的提出及主要研究内容

1.6本章小结

2煤泥混料掺入钙基复合添加剂前后的静态燃烧试验研究

2.1引言

2.2仪器设备及试验方法

2.3着火特性分析

2.4燃尽特性的分析

2.5吸热和放热特性

2.6本章小结

3煤泥混料掺入钙基复合添加剂的动态燃烧特性试验研究

3.1引言

3.2燃烧稳定性的动态试验研究

3.3燃尽特性的动态试验研究

3.4本章小结

4煤泥混料掺入钙基复合添加剂的结渣特性试验研究

4.1引言

4.2煤灰结渣机理

4.3煤灰结渣的影响因素

4.4煤灰结渣性判别准则

4.5仪器设备及试验方法

4.6试验结果

4.7结渣机理分析

4.8本章小结

5煤泥混料掺入钙基复合添加剂的污染物排放特性试验研究

5.1引言

5.2仪器设备及试验方法

5.3试验结果

5.4 SOx的生成特性分析

5.5 NOx的生成特性分析

5.6本章小结

6煤泥混料掺入钙基复合添加剂后燃烧灰渣组成的变化及可用性分析

6.1引言

6.2灰分矿相特性的静态试验研究

6.3试验结果分析

6.4本章小结

7全文总结及建议

7.1全文总结

7.2进一步的工作及建议

致 谢

参考文献

附录1作者在攻读硕士学位期间发表的论文