民用取暖低碳、无碳化燃料燃烧技术的研究

摘要

时至今日，因为能源危机和节能减排对当代能源利用提出了更高更严的要求，所以低碳、无碳化燃料及燃烧技术的开发研究在工程应用领域越来越受到人们的重视。
　　本文以低碳、无碳化燃料的制备及相应燃烧技术的开发为研究目标，主要分了三个大的部分进行研究，首先本文研究了无碳燃料氨的燃烧利用，重点研究借助可燃性液体，对氨气进行吸收储存或者与28％的氨水进行混合，然后进行混合燃烧。其次，考虑煤粉的吸附性能，用粒度较小的煤粉对氨气直接进行吸附，然后进行燃烧，并对吸氨后的煤粉的燃料特性进行了研究分析。最后，本文研究了煤的先进燃烧技术——水煤浆燃烧技术，并且与升膜、降膜技术进行了结合。
　　在第一部分中，首先研究了氨的理化性质，氨作为富氢物质,所含氢元素的质量百分数达17.6%;而且，氨是一种燃烧性质与燃油相类似但无碳的潜在燃料资源。氨的低位发热量为18.8MJ/kg,可直接作为发动机的燃料。但氨在常温常压下燃烧仍然有困难。然后根据氨的性质，寻找到了乙醇、乙二醇、三乙胺三种安全高、毒性小的可燃性液体，对氨气进行吸收，并做了溶解性实验来验证溶解度，氨在乙二醇中的溶解度最好。最后，用乙醇、乙二醇、三乙胺三种可燃性液体，分别吸收氨气、与28%氨水进行不同配比混合，并进行混合燃烧试验。
　　在第二部分中，依据煤粉对气体的吸附特性，把原煤磨制成粒度较小的原煤煤粉，增其比表面积以加强其吸附性能，然后，取部分煤粉进行热处理改性，得到改性煤。用这两种煤粉再分别吸收氨气，得到吸氨原煤、吸氨改性煤，通过热重分析法来分析原煤、吸氨原煤、改性煤、吸氨改性煤的燃料特性。研究表明，4种煤样的燃料特性从好到坏排序依次是吸氨原煤、原煤、改性煤、吸氨改性煤。
　　在第三部分中，首先介绍了水煤浆。水煤浆是一种煤基的液体燃料，一般是指由60%～70%的煤粉、40%～30%的水和少量化学添加剂组成的混合物。其次，研究了水煤浆的主要物理性质（主要是稳定性、黏度、析水率）及测试方法，然后介绍了水煤浆的制备方法及燃烧过程分析，最后，为促进水煤浆技术的进一步发展，将水煤浆技术与升膜、降膜技术进行了结合，并进行了相关试验研究。
　　本文通过对无碳燃料氨的利用研究和新型燃煤技术的研究，为进一步开发低碳燃烧技术提供了一定的参考依据。

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1前言

1.1论文的研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3本文的主要工作

2氨燃料制备及其燃烧性质研究

2.1氨的理化性质

2.2与氨进行混溶的有机溶剂

2.3燃烧试验

2.4本章小结

3煤的低碳化研究

3.1热重分析法简介

3.2煤吸附氨的试验研究

3.3热重试验结果及分析

3.4燃料特性研究

3.5本章小结

4水煤浆液膜分布及可燃性技术研究

4.1水煤浆概述

4.2水煤浆的主要物理性质测试方法

4.3水煤浆的制备

4.4水煤浆燃烧过程分析

4.5水煤浆与膜技术的结合

4.6水煤浆液膜燃烧原型样机的结构设计

4.7本章小结

5结论及展望

5.1主要结论

5.2展望

参考文献

附表

致谢

个人简历

硕士期间发表的论文