燃烧条件对劣质无烟煤氧化反应过程及特征温度影响的研究

摘要

目前，煤炭在能源结构中所占的比例是最大的，我国以煤炭消费为主的状况在短期内是不会改变的。我国煤炭种类繁多，性质不同，并且不同煤种的氧化反应特性存在很大差异。而我国的无烟煤资源极为丰富，它约占中国煤炭总储量的14％，与其它煤种相比，无烟煤具有低挥发分、高含碳量、高发热量等特点，为了使无烟煤资源可以得到更好的利用，我们需要对无烟煤的氧化反应特性进行深入的研究。通过对无烟煤的氧化反应特性进行分析研究，有利于我们合理高效的利用无烟煤资源，在实践中指导电厂混煤掺烧，避免发生盲目掺混的情况。
　　 根据湖南地区的实际情况，选用典型的邵阳龙坪无烟煤和邵阳大山岭无烟煤为研究对象。利用德国NETZSCHSTA449F3热重分析仪和NicoletiS10型傅里叶红外光谱仪对邵阳龙坪无烟煤和邵阳大山岭无烟煤进行实验研究。研究不同条件对邵阳龙坪无烟煤和邵阳大山岭无烟煤氧化反应过程中特征温度以及特性指数的影响，根据特征温度及特性指数的变化，从宏观上阐述实验条件改变对煤氧化反应过程及特征温度的影响;然后研究不同条件对邵阳龙坪无烟煤和邵阳大山岭无烟煤氧化反应过程中官能团组织结构的影响，根据煤焦分子结构中官能团的变化，从微观上阐述实验条件改变对煤焦分子结构中官能团造成的影响。
　　 研究结果表明，煤样粒度减小，热解反应越容易进行，挥发分析出性能提高;改善了煤样的燃尽特性及综合燃烧特性。适当提高氧浓度，煤样的氧化反应速率加快，燃尽越容易，煤样的综合燃烧特性越好。升温速率的提高，促进了煤样热解反应的进行和挥发分的析出;使得煤样的燃烧反应速率加快，燃尽越容易，很大程度上改善了煤样的综合燃烧特性。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究的背景及意义

1．2 国内外研究现状

1．2．1 国内研究现状

1．2．2 国外研究现状

1．2．3 目前存在的问题

1．3 研究的主要内容

第二章 煤粉热解和燃烧理论

2．1 概述

2．2 煤热解过程理论

2．2．1 煤的热解过程

2．2．2 热解过程特征温度

2．2．3 影响热解过程的因素

2．3 煤的燃烧过程理论

2．3．1 煤的燃烧过程

2．3．2 燃烧过程特征温度

2．3．3 影响燃烧过程的因素

2．4 无烟煤及其燃烧特点

2．5 小结

第三章 煤质特性分析

3．1 煤样的选取和制备

3．1．1 煤样的选取

3．1．2 煤样的制备

3．2 煤质特性分析

3．2．1 煤样的工业分析

3．2．2 煤样的元素分析

3．2．3 煤样的发热量分析

3．3 小结

第四章 热重及红外光谱分析

4．1 热重实验分析

4．1．1 热重实验分析概述

4．1．2 实验仪器及条件

4．2 煤样热重实验结果

4．2．1 热解实验结果

4．2．2 燃烧实验结果

4．3 傅里叶红外光谱分析

4．3．1 红外光谱分析

4．3．2 实验仪器及条件

4．4 傅里叶红外光谱实验结果

4．4．1 热解红外光谱

4．4．2 燃烧红外光谱

4．5 小结

第五章 燃烧条件对劣质无烟煤氧化反应过程的影响

5．1 煤样粒度的影响

5．1．1 粒度对热解特性的影响

5．1．2 粒度对燃烧特性的影响

5．2 氧浓度对燃烧特性的影响

5．3 升温速率的影响

5．3．1 升温速率对热解特性的影响

5．3．2 升温速率对燃烧特性的影响

5．4 燃烧条件改变对煤氧化反应过程中分子结构的影响

5．4．1 煤的热解化学

5．4．2 煤样热解的FTIR谱图分析

5．4．3 煤的燃烧化学

5．4．4 煤样燃烧的FTIR谱图分析

5．5 小结

结论与展望

研究结论

展望

参考文献

致谢

附录：攻读学位期间参加科研项目和发表论文情况