【摘 要】
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煤炭洗选分离后按质利用是实现煤炭高效清洁燃烧的有效途径,而煤泥是煤炭洗选过程中产生的副产品,由于原煤的洗选比例不断提高,煤泥产量也将会不断增加,但由于煤泥具有高灰分、强持水性、热值低等特性,对煤泥的大规模使用造成限制。循环流化床(CFB)锅炉燃烧技术具有高效低污染清洁燃烧、很好的煤种适应性等特点,被认为是消纳劣质燃料的重要途径。本文以某燃烧煤泥为主的流化床锅炉为研究对象,首先采用热重-质谱联用系统
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煤炭洗选分离后按质利用是实现煤炭高效清洁燃烧的有效途径,而煤泥是煤炭洗选过程中产生的副产品,由于原煤的洗选比例不断提高,煤泥产量也将会不断增加,但由于煤泥具有高灰分、强持水性、热值低等特性,对煤泥的大规模使用造成限制。循环流化床(CFB)锅炉燃烧技术具有高效低污染清洁燃烧、很好的煤种适应性等特点,被认为是消纳劣质燃料的重要途径。本文以某燃烧煤泥为主的流化床锅炉为研究对象,首先采用热重-质谱联用系统对煤泥开展燃烧实验研究,研究结果表明:煤泥的燃烧可分为100℃前的干燥脱水阶段、100℃到360℃的挥发分析出阶段、360℃到680℃的挥发分和固定碳燃烧阶段三个阶段;含水率的改变对煤泥燃烧特性和相关污染物析出特性的影响不是很大,但燃烧升温速率对析出特性存在一定影响;含水率和升温速率都对污染物析出的累积量存在一定的影响。针对不同热解温度下制备的煤泥焦进行燃烧实验发现:煤泥焦燃烧的着火温度、燃烧峰值温度、燃尽温度均随热解温度升高向高温区移动,可燃性指数、燃烧稳定性指数、综合燃烧指数均随热解温度升高而减小;煤泥焦活化能随着热解温度升高明显提高,存在动力学补偿。通过对流化床锅炉开展现场试验,测量流化床锅炉在不同煤泥掺烧比例和再循环烟气引入时的排烟温度、床层温度变化情况,并通过烟气分析仪对各工况运行下的NO_x排放浓度进行测量。结合现场流化床锅炉的实际结构尺寸和相关运行参数,在化学反应动力学软件CHEMKIN中构建流化床锅炉反应模型,模拟煤泥在流化床锅炉中燃烧和不同烟气再循环率下的燃烧反应,分析NO_x的生成机理。
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