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精细水煤浆的颗粒孔隙、成浆及燃烧机理研究

作　者: 李珊珊
导　师: 岑可法；周俊虎；程军
学　校: 浙江大学
专　业: 工程热物理
关键词: 精细水煤浆成浆性孔隙结构低温热解微波热分析燃烧特性
分类号: TQ534
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
下　载: 422次
引　用: 3次
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内容摘要

自从20世纪80年代开始，我国普通水煤浆的制备及燃烧技术经历了20多年的发展已经很成熟，并且成功的应用于最大的670t／h大型电站锅炉上。普通水煤浆一般是用于代替重油和渣油在锅炉中的燃烧；精细水煤浆可以代替轻质柴油应用于内燃机和燃气轮机中，它的代油范围远远大于普通水煤浆，而且具有良好的环境效益，所以精细水煤浆的研究具有重要的实际意义。本文针对精细水煤浆的成浆性，研究了精细水煤浆的颗粒孔隙结构特点及其影响规律，成浆性的部分机理研究，采用对煤粉加热和配煤的方式来提高难成浆煤的成浆性，采用热分析法对精细水煤浆的燃烧特性作了分析研究，得出了其燃烧特性及其反应动力学状况。主要包括以下几个方面的内容：首先对用于制备精细水煤浆的精细煤粉颗粒的粒径、粒度分布、孔隙结构及其相应的分形维数进行了相关的研究，随着粒径的降低，兖州煤粒径最小时的比表面积比最大粒径时的比表面积增加5倍多，各煤样的分形维数也相应增加。再次，研究了灰分和粒度级配对成浆性的影响；对不同的神华煤进行了成浆性试验，对煤中的灰分及其粒度分布对成浆性的影响进行了研究。选用了马弗炉加热、微波加热两种加热机理不同的改性方式及配煤改性方法来对难成浆的神华煤进行了改性试验。其中在马弗炉加热450℃和时间0.5h的条件下，其成浆的浓度为57.86％，粘度为433.6mPa.s。微波改性的方法在420W和60s的辐照条件下，改性后的神华煤样的成浆浓度为59.34％，其对应的粘度是360.6mPa.s 最后使用热天平静态试验研究了精细水煤浆的燃烧特性及其机理，研究了升温速率、粒径、孔隙结构及其相应的分形维数对燃烧特性的影响，并对燃烧反应的活化能进行了研究。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章绪论  8-16
  1.1 引言  8-9
  1.2 水煤浆技术的发展现状  9-14
    1.2.1 国外普通水煤浆技术的发展及现状  9-11
    1.2.2 我国普通水煤浆技术的发展及现状  11-12
    1.2.3 精细水煤浆的发展和应用  12-14
  1.3 本文研究的主要内容  14-15
  参考文献  15-16
第二章实验装置和方法  16-23
  2.1 实验材料  16-17
  2.2 实验装置  17-20
  2.3 主要实验方法  20-23
第三章精细水煤浆的颗粒孔隙结构及其分形特征  23-41
  3.1 引言  23-24
  3.2 实验方法和样品  24-25
    3.2.1 实验样品  24
    3.2.2 实验方法  24-25
  3.3 精细煤粉的粒度分布和特征值  25-29
    3.3.1 精细煤粉的粒度分布  25-27
    3.3.2 精细煤粉的粒度特征值  27-29
  3.4 精细煤粉的孔隙结构  29-38
    3.4.1 孔结构参数的计算方法  29-32
    3.4.2 精细煤粉的比表面积的计算和分析  32-34
    3.4.3 精细煤粉孔隙结构的研究  34-36
    3.4.4 精细煤粉孔隙结构的分形研究  36-38
  3.5 本章小结  38-39
  参考文献  39-41
第四章精细水煤浆的成浆机理  41-63
  4.1 精细水煤浆制备特性研究  41-45
    4.1.1 矿物质对水煤浆粘度的影响  41-43
    4.1.2 粒度级配对水煤浆粘度的影响  43-45
  4.2 神华煤制浆特性及其改性机理  45-60
    4.2.1 添加剂的选择  46-47
    4.2.2 四种纯神华煤的成浆性研究  47-48
    4.2.3 神华煤改性处理研究  48-60
  4.4 本章小结  60-61
  参考文献  61-63
第五章精细水煤浆的燃烧反应动力学  63-76
  5.1 实验部分  63
    5.1.1 实验样品和实验方法  63
    5.1.2 实验方法  63
  5.2 精细水煤浆燃烧特性的分析和研究  63-67
    5.2.1 精细水煤浆着火特性和燃尽特性的研究方法  64-65
    5.2.2 计算结果和分析  65-67
  5.3 精细水煤浆的燃烧反应动力学机理  67-70
    5.3.1 精细水煤浆反应活化能的研究  68-70
  5.4 精细水煤浆燃烧特性的影响因素研究  70-74
    5.4.1 升温速率对精细煤浆燃烧特性的影响  70-71
    5.4.2 粒径对精细煤浆燃烧特性和活化能的影响研究  71-73
    5.4.3 分形维数对精细煤浆燃烧特性和活化能的影响研究  73-74
  5.5 本章小结  74
  参考文献  74-76
第六章全文总结和展望  76-78
  6.1 全文总结  76-77
  6.2 对下一步工作的展望  77-78
附录  78-79
致谢  79

精细水煤浆的颗粒孔隙、成浆及燃烧机理研究

内容摘要

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