火电厂1 000 MW锅炉入炉煤分子模型构建及分析

摘要

以华电邹县发电有限公司1000 MW锅炉入炉煤分子结构特征研究为基础,从微观层面研究煤分子骨架的化学键构成形式,对进一步促进煤的高效清洁利用具有重要的理论和现实意义。研究入炉煤的分子骨架结构,清晰直观地了解其化学键构成形式,利用工业分析、元素分析、红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)测试、核磁共振碳谱(13C-NMR)对入炉煤进行表征,获得煤样中元素赋存的种类、价态、化学键环境等物质微观结构的关键参数,从而构建入炉煤分子模型。根据煤FTIR谱图分峰拟合结果,通过特定红外振动吸收峰强度和振动模式对入炉煤结构中脂肪族官能团进行定性分析,认为入炉煤分子结构中脂肪碳主要以脂肪侧链和桥键碳原子的形式存在。氧元素在煤结构中主要以含氧官能团的形式存在,根据13C-NMR和FTIR分析结果,可知在煤分子结构中不含醚键和甲氧基。因此,煤分子模型中氧原子以羰基、羧基、羟基形式存在。