煤与生物质混燃过程碱性矿物质对硫迁移转化特性影响

论文摘要

本文主要通过热分析方法研究了生物质和煤的燃烧特性,应用静态燃烧实验装置分析了碱性矿物质含量对固硫效果的影响,并采用由热重差热分析仪和质谱色谱联用仪配合使用的动态测试系统测试了煤和秸秆在不同燃烧气氛、不同碱性矿物质影响下SO2的排放特性。使用X射线衍射仪和扫描电镜测定了样品的灰成分和微观形态,进一步证实了碱性矿物质对硫迁移转化特性的影响。结果表明,秸秆降低了煤的着火点和燃尽点,提高了挥发分析出、燃烧速率和焦炭燃烧速率,降低了焦炭的着火温度。富氧条件有利于促进样品中的挥发分和焦炭在较低的温度下燃烧,提高燃烧反应速率。煤和秸秆混合燃烧过程中,碱性矿物质的存在提高了挥发分析出、燃烧速率,降低了煤和秸秆混燃的着火点,促进了焦炭在更低的温度下开始燃烧。燃烧过程中,碱性矿物质表现出不同程度的固硫特性,并且主要固硫机理都是碱性矿物质与SO2作用生成稳定的硫酸盐。其中Na的固硫作用主要体现在570℃之前,NaOH的加入使得灰粒表面致密无缝,一定程度上抑制了SO2的析出。CaO推迟了部分焦炭在650℃时燃烧,释放出较多SO2。MgO的固硫作用主要体现在450℃以下的低温阶段。富氧条件下,含有碱性矿物质的样品反应速度加快,并且随着反应气氛中氧气含量的增加, SO2的析出量明显上升。

论文目录

• 摘要
• abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 二氧化硫排放及污染现状
• 1.2 燃煤过程脱硫技术概述
• 1.3 生物质能研究概述
• 1.3.1 生物质能的特点
• 1.3.2 生物质能转换利用技术
• 1.4 课题研究目的和意义
• 1.5 课题研究内容
• 第2章 煤与生物质混合燃烧特性及污染物排放研究研究进展
• 2.1 煤与生物质混合燃烧特性研究进展
• 2.2 煤与生物质混燃过程中碱性矿物质析出转化特性研究进展
• 2.3 煤与生物质混燃过程硫污染物析出特性研究进展
• 2.4 煤和生物质混合燃烧过程中碱性矿物质对硫作用机理的研究进展
• 第3章 煤与秸秆燃烧特性实验研究
• 3.1 实验材料、装置及原理
• 3.1.1 实验材料
• 3.1.2 实验装置
• 3.1.3 实验原理
• 3.2 实验结果讨论
• 3.2.1 秸杆燃烧特性分析
• 3.2.2 煤燃烧特性分析
• 3.2.3 煤与秸杆混合燃烧特性分析
• 3.2.4 脱灰煤和秸杆混合燃烧特性分析
• 3.3 本章小结
• 2析出特性影响的研究'>第4章 空气气氛下碱性矿物质对 SO₂析出特性影响的研究
• 4.1 反应热力学分析
• 4.1.1 热力学分析基本理论
• 2反应热力学分析'>4.1.2 碱性矿物质与SO₂反应热力学分析
• 4.2 碱性矿物质的量对硫析出的影响
• 4.2.1 实验装置
• 4.2.2 实验原理及方法
• 4.2.3 实验结果讨论
• 2析出特性的影响'>4.3 碱性矿物质对SO₂析出特性的影响
• 4.3.1 实验装置
• 4.3.2 实验原理及方法
• 4.3.3 多种碱性矿物质对硫析出规律共同作用影响的研究
• 4.3.4 KOH对硫析出规律影响的研究
• 4.3.5 NaOH对硫析出规律影响的研究
• 4.3.6 CaO对硫析出规律影响的研究
• 4.3.7 MgO对硫析出规律影响的研究
• 4.4 本章小结
• 第5章 不同反应气氛下碱性矿物质对硫析出影响的研究
• 5.1 实验装置
• 5.2 实验原理及方法
• 5.3 不同反应气氛下碱性矿物质对硫析出特性的影响
• 5.3.1 不同气氛下KOH对硫析出特性的影响
• 5.3.2 不同气氛下NaOH对硫析出特性的影响
• 5.3.3 不同气氛下CaO对硫析出特性的影响
• 5.3.4 不同气氛下MgO对硫析出特性的影响
• 5.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文