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动力煤煤质与燃烧特性关系的基础研究

作　者: 刘明锐
导　师: 陈亚飞；姜英
学　校: 煤炭科学研究总院
专　业: 化学工艺
关键词: 煤质指标燃烧特性热重分析工业模拟试验煤质与燃烧特性关系
分类号: TQ534
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

随着燃烧技术的不断进步,动力配煤等技术的不断应用,对精细化的煤质管理和配煤管理提出了更高的要求。煤的燃烧特性是影响燃烧效率和动力配煤原料的选择的关键因素之一,而煤的燃烧特性比较复杂,与煤质指标有密切的关系,本文从工业应用的角度出发,选取了“动力煤煤质与燃烧特性关系的基础研究”作为论文题目,试图分析煤质指标对煤的燃烧特性的影响,找出影响煤各种燃烧特性的主要因素,从而为运用煤质指标判断煤的燃烧特性提供理论基础。本文用煤质指标来评价煤的燃烧特性,对指导锅炉燃烧、动力配煤等工业生产都具有十分重要的指导意义。本文以十三种典型动力煤为研究对象,对样品进行了系统的煤质分析,得到了全面的煤质数据。运用热重分析技术和工业模拟试验方法,得到了包括着火温度、燃尽温度、最大失重速率、燃尽度等煤的燃烧特性指标,对煤质指标与燃烧特性指标之间的关系进行了系统的研究。热重分析试验表明：包括着火点、最大失重速率、燃尽点等煤的燃烧特性主要受到煤的变质程度的影响,但同时也受到其他煤质指标的影响。具体来说,对着火温度影响较大的煤质指标有氧碳原子比、挥发分、反应性；对最大失重速率影响较大的煤质指标有氧碳原子比、灰分、反应性；对燃尽温度影响较大的煤质指标有氧碳原子比、灰分、反应性；另外,镜质组反射率,显微组成和矿物质含量对煤的燃烧特性的影响因素都比较显著。本文利用一元回归与多元回归相结合的方法,推导出了各个煤质指标与燃烧特性的关系方程,并在此基础上,分析了多因素煤质指标对煤燃烧特性的共同影响。工业模拟试验进一步证明：挥发分、灰分等煤质指标对煤的燃尽度影响较大,镜质组反射率、岩相组成和矿物质含量与燃尽度的关系也很密切,与热重分析试验所得结论基本一致。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-9
前言  9-10
第一章文献综述  10-18
  1.1 国内外煤质与燃烧特性关系的研究进展  10-16
    1.1.1 各个煤质与燃烧特性关系研究  10-13
    1.1.2 用综合指标评价煤的燃烧特性研究  13-15
    1.1.3 煤燃烧特性的预测研究  15-16
  1.2 煤质与燃烧特性关系研究存在的问题  16
  1.3 研究的意义  16-17
  1.4 本文的主要研究内容与技术路线  17-18
第二章样品的煤质特征与燃烧实验  18-37
  2.1 样品的选定、制备与保存  18
  2.2 评价煤燃烧特性的煤质指标  18-19
  2.3 煤样的分析及煤质特征  19-24
    2.3.1 煤样的工业分析及其特征  19-21
    2.3.2 煤样的元素分析及其特征  21
    2.3.3 煤结构参数(Hc/、0/C原子比和芳碳率)及其特征  21-23
    2.3.4 煤的CO_2反应性测定及其特征  23-24
    2.3.5 煤样的岩相分析及其特征  24
  2.4 煤燃烧特性的研究方法及实验装置选定  24-28
    2.4.1 热重分析法  25
    2.4.2 沉降炉法  25-26
    2.4.3 其它方法  26-27
    2.4.4 本文试验方法及装置  27-28
    2.4.5 本文试验条件  28
  2.5 煤燃烧特性的评价指标  28-30
  2.6 煤的热重分析曲线及其特征点  30-35
  2.7 工业模拟实验结果及其特征  35-36
  2.8 本章小结  36-37
第三章单因素煤质指标与煤燃烧特性关系分析  37-59
  3.1 变质程度与煤燃烧特性的关系分析  37-46
    3.1.1 元素分析与煤燃烧特性的关系分析  37-41
    3.1.2 煤结构参数与煤燃烧特性的关系分析  41-45
    3.1.3 不同煤种的燃烧特性总结  45-46
  3.2 挥发分与煤燃烧特性的关系分析  46-49
    3.2.1 挥发分与着火温度的关系分析  46-47
    3.2.2 挥发分与最大失重速率的关系分析  47-48
    3.2.3 挥发分与燃尽温度的关系分析  48-49
  3.3 固定碳与煤燃烧特性的关系分析  49-50
  3.4 灰分与煤燃烧特性的关系分析  50-52
    3.4.1 灰分与煤着火温度的关系分析  50-51
    3.4.2 灰分与最大失重速率的关系分析  51
    3.4.3 灰分与燃尽温度的关系分析  51-52
  3.5 空干基水分、发热量与煤燃烧特性的关系分析  52-53
  3.6 煤的反应性与煤燃烧特性的关系分析  53-55
    3.6.1 煤的反应性与着火温度的关系分析  53-54
    3.6.2 煤的反应性与最大失重速率的关系分析  54-55
    3.6.3 煤的反应性与燃尽温度的关系分析  55
  3.7 煤岩学指标与燃烧特性关系分析  55-57
    3.7.1 镜质组反射率与煤燃烧特性的关系分析  55-57
    3.7.2 显微组分与煤燃烧特性的关系分析  57
  3.8 本章小结  57-59
第四章基于多因素煤质指标的燃烧特性回归  59-69
  4.1 影响煤燃烧特性的煤质指标归类  59-60
  4.2 单因素煤质指标与煤燃烧特性的关系总结  60
  4.3 回归方法  60-61
  4.4 着火温度的回归  61-63
  4.5 最大失重速率的回归  63-64
  4.6 燃尽温度的回归  64-65
  4.7 基于煤岩学指标的燃烧特性回归  65-68
  4.8 本章小结  68-69
第五章基于多因素煤质指标的燃烧特性分析  69-79
  5.1 褐煤的燃烧特性分析  69
  5.2 高挥发分烟煤燃烧特性分析  69-72
  5.3 低挥发分烟煤燃烧特性分析  72-74
  5.4 无烟煤燃烧特性分析  74-75
  5.5 基于煤岩学的煤燃烧特性的影响分析  75-78
  5.6 本章小结  78-79
第六章煤质与燃烧特性关系的工业模拟试验  79-83
  6.1 基于煤质指标的燃尽度分析  79-80
  6.2 基于煤岩学的燃尽度分析  80
  6.3 煤燃烧速率分析比较  80-82
  6.4 本章小结  82-83
第七章结论与展望  83-86
  7.1 本文主要结论  83-85
  7.2 主要创新点  85
  7.3 论文不足与展望  85-86
参考文献  86-91
致谢  91-92
在学期间发表的学术论文  92

动力煤煤质与燃烧特性关系的基础研究

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