钙钛矿型燃煤助剂的制备及性能研究

论文摘要

本研究采用浸渍法,以粉煤灰为载体,以稀土、二氧化锰等为活性组分,在一定条件下制备燃煤助剂;通过X-衍射实验,证实稀土、二氧化锰等活性组分负载在粉煤灰上,并有部分钙钛矿型氧化物存在;扫描电镜实验分析表明:助剂孔隙发达、分布均匀,而且得出高温焙烧对于助剂的微观形态几乎没有影响,该助剂具有良好的热稳定性;热重分析实验表明,制备的燃煤助剂对煤的燃烧有催化作用;助剂对煤燃烧过程中几个特征温度,包括着火点、最大失重温度、结束温度均有影响,使它们出现不同程度地降低,加快煤的燃烧速率,减少煤的完全燃烧时间,从而提高煤的燃烧效率。固硫实验表明,该燃煤助剂有一定固硫作用。利用该燃煤助剂配制的原煤在实际生产锅炉进行了试烧,专业热工测试和环保指标监测结果表明,锅炉热效率明显比燃烧原煤高,热效率提高了12.3%,灰渣含炭量减少了7.5%,具有高效燃烧性能。在锅炉出力基本相同情况下,燃烧添加燃煤助剂的煤比燃烧原煤节煤可以达到12.2%,具有显著节能作用。层燃锅炉燃烧添加燃煤助剂的煤具有显著固硫作用,固硫率可以达到64.7%以上,烟尘减少了52%,林格曼黑度测试值小于1,添加燃煤助剂的煤具有洁净燃烧性能。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 中国煤炭分布及其重要地位
• 1.2 煤炭的主要利用方式及其所带来的问题
• 1.2.1 煤炭利用的主要方式
• 1.2.2 煤炭直接燃烧存在的主要问题
• 1.3 洁净煤技术
• 1.3.1 洁净煤技术内容
• 1.3.2 中国洁净煤技术的发展
• 1.4 国内外对煤催化燃烧的研究
• 1.4.1 国外对煤催化燃烧研究的状况
• 1.4.2 国内对煤催化燃烧研究的状况
• 1.4.3 燃煤助剂在燃煤锅炉中的应用
• 1.5 课题研究的意义、技术关键和研究内容
• 1.5.1 课题研究的意义和技术关键
• 1.5.2 课题的研究内容
• 第2章 实验部分
• 2.1 燃煤助剂的制备
• 2.1.1 试剂、仪器
• 2.1.2 燃煤助剂的制备
• 2.2 燃煤助剂性能表征
• 2.2.1 燃煤助剂粒度分析实验
• 2.2.2 燃煤助剂X-衍射实验
• 2.2.3 燃煤助剂扫描电镜实验
• 2.3 燃煤助剂催化助燃性能实验
• 2.3.1 实验煤样
• 2.3.2 实验设备
• 2.4 燃煤助剂的固硫实验
• 2.4.1 不同添加剂的固硫率对比实验
• 2.4.2 钙基固硫剂与燃煤助剂不同温度下固硫率对比实验
• 2.4.3 固硫率与助剂添加量的关系实验
• 第3章 结果与讨论
• 3.1 燃煤助剂性能表征
• 3.1.1 燃煤助剂粒度分析
• 3.1.2 燃煤助剂XRD 分析
• 3.1.3 燃煤助剂扫描电镜结果分析
• 3.2 燃煤助剂催化燃烧
• 3.2.1 七台河煤样热重实验
• 3.2.2 添加燃煤助剂后煤样热重实验
• 3.2.3 燃煤助剂催化燃烧机理探讨
• 3.3 燃煤助剂固硫实验
• 3.3.1 燃煤助剂固硫实验结果
• 3.3.2 钙基固硫剂与燃煤助剂固硫效果对比
• 3.3.3 燃煤助剂加入量对固硫率的影响
• 3.4 本章小结
• 第4章 燃煤助剂的应用研究
• 4.1 煤炭在工业层燃锅炉的燃烧
• 4.1.1 链条炉结构
• 4.1.2 链条炉内的煤炭燃烧过程
• 4.2 工业性试验方法及条件
• 4.2.1 试验用锅炉
• 4.2.2 试验用煤质分析
• 4.2.3 热工测试测点布置及测试要求
• 4.2.4 环保指标监测
• 4.3 测试结果及分析
• 4.3.1 热工及能耗指标测试结果及分析
• 4.3.2 环保指标监测结果及分析
• 4.4 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢