煤的着火特性及动力学研究

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1、武汉理工大学硕士学位论文内容摘要随着优质资源的日益稀少，水泥工业逐渐向利用低质燃料的方向发展，但局限于当前的水泥生产工艺水平，能够适应水泥生产的煤种范围比较窄，一般我国水泥工业中的大中型企业多使用优质烟煤，劣质煤很难得到应用。为了拓宽水泥工业用煤的选择范围，本文结合干法水泥生产过程，进行了针对分解炉内不同质煤的着火特性、动力学和微观结构问题的研究，希望能为劣质煤在干法水泥生产中应用提供理论依据。本文利用实验室研究人员自行开发的煤燃烧特性综合测试仪，开展煤着火温度的测试方法研究。对影响测试结果的主要因素一升温速率，制样方式等进行了探讨。研究结果表明：采用煤柱法，以10℃／min的升温

2、速率时，可得到稳定、重现性好的着火温度测定值。本文还针对水泥分解炉内的燃烧工况，对不同质煤的着火动力学参数进行研究，获得12神煤的着火活化能、反应速率等动力学参数。结果表明：从无烟煤，贫煤到烟煤，其反应速率越来越大，频率因子越来越小，着火活化能越来越低；挥发分增加，活化能减小，反应速率变大；干燥无灰基固定碳含量增加，着火活化能增加，反应速率减小。本文还利用x射线衍射定性和定量分析，研究了碳的微观结构与煤的着火特性和着火动力学参数的关系。结果表明：无序碳含量是衡量煤和煤焦活性的一个很好的指标，它与着火特性有很好的关联性；煤的着火特性可用煤在着火前的煤焦的无序碳含量表示：随煤焦的无序碳

3、含量减少，其活性交小，对应的着火温度增加，活化能增加。关键词：煤着火温度动力学参数无序碳武汉理工大学硕士学位论文ABSTRACTWiththereductionofhigh—qualityresourcedaybyday，low—qualityfuelwillgraduallybeutilizedincementindustry．Confinedtoproductiontechnologicallevelofpresentcement，therangeofcoaladaptedisrelativelynarrow．Thelargeandmedium-sizedcemententer

4、prisesinourcountrygenerallyusehigh—qualitybituminouscoalandlowqualitycoalcannotbeenused．Inordertowidenselectiverangeofcoalsincementkiln，inthisthesis，theresearchofignitioncharacteristics，kineticsandmicrostructuretodifferentqualitycoaliscarried0n，whichofferthefoundationtheoreticalforthelowqualit

5、ycoalusedinNewDryProcesskilncraR．Coalignitiontemperaturemeasurementmethodbyhomemadecoalcombustioncomprehensivemeasurementinstrumentwasstudied．Somemaininfluencefactorswerediscussedsuchastemperaturespeed，preparingtestsampleetc．Theresearchshowthatignitiontemperatureofsteadyandreproducibleisattain

6、edat10*C／minandpoletestsample．Kineticparametersofdifferentqualitycoalincementcalcinerwerestudied．Kineticparametersoftwelvecoalswereattained．Theresearchshowthatfromanthracite，leancoaltobituminous，reactionratebecomemoreandmorelargeandignitionactivationenergybecomemoreandmoresmall；ignitionactivat

7、ionenergyfallsandreactionrateincreasesasthevolatilecontentincreases；Withthecarboncontentofdryash—freebasisincreasing，ignitionactivationenergyincreasesandreactionratefalls．Therelationshipofcarbonmicrostructureandignitioncharacter，kinetic