煤焦微观结构对再燃还原no_x的影响

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1、尝巧代号１０５３６学号１２１０６０１０５５４分冀号ＴＯＷ密级公井义武誇＾乂净硕ｄｔ学位论文煤焦微观结构对再燃还原ＮＯｘ的影响．王泽忠学位申请人姓名所在学院能源与动力工程学院指导教师都，晓巧教授尹艳山讲师学科专业动力工程及工程热物理硏究方向燃烧理论与富效清洁燃烧巧术论文提交日期２０１５年４月＇．－ｉｉ学校代号：10536学号：12106010554密级：公开长沙理工大学硕士学位论文煤焦微观结构对再燃还原NOx的影响学位申请人姓名王泽忠

2、指导教师鄢晓忠教授尹艳山讲师所在学院能源与动力工程学院专业名称动力工程及工程热物理论文提交日期2015年4月论文答辩日期2015年5月答辩委员会主席廖胜明教授EffectofmicrostructureofcoalcharonNOxreductionbyreburningbyWangZezhongB.E.(ChangshaUniversityofScience&Technology)2012AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthe

3、degreeofMasterofEngineeringinPowerEngineeringandEngineeringThermophysicsinChangshaUniversityofScience&TechnologySupervisorProfessorYanXiaozhongandLecturerYinYanshanMay,2015长沙理工大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加ＵＵ示注引用的内者外，本论文不包含任何

4、其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中Ｗ明碗方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。２。作者签名：曰期：皆年月完户巧！Ｔ蹄堂、学位论文版巧使用授捉书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长沙理工大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数掘库进行检索，可ＬＪＡ采用影巧、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位

5、论文。本学位论文厲于Ｋ保密□，年解密后适用本授权书。＾２、不保密‘‘’，（请在Ｗ上相应方植内打Ｖ）ｔｏ作者签名：／序違曰期；／权年［月）《曰Ｉ导师签名：日期：〇２＾ｒ年月《日＼ｆ也摘要随着社会发展，环境问题成为人们日益关注的重点问题。NOx是严重的大气污染物，对生态环境和人类将康都有着重大危害，解决火电站NOx排放问题是治理大气环境的关键。再燃技术是一项极具潜力和应用前景的火电站低NOx燃烧技术。煤粉具有来源广，成本低廉等特点，是优秀的再燃燃料。对煤粉再燃机理和动力学以及再

6、燃条件的进一步研究对再燃技术的发展具有重要意义。本文选取龙坪无烟煤(LP)、内蒙1号烟煤(NM1)、内蒙2号烟煤(NM2)和锡林郭勒褐煤(XM)为研究对象，利用红外光谱鉴定了煤中有机官能团和无机矿物成分，利用拉曼光谱研究了热解温度引起煤焦微观结构变化。通过热重分析仪在程序升温和NO/N2气氛下进行了煤焦的脱硝反应。以煤焦和脱灰煤焦为研究对象，利用水平管式炉实验系统和滴管炉实验系统，在再燃气氛下（NO/N2/O2/CO2），研究了初始氧浓度、反应温度、热解温度和无机矿物等因素对煤焦脱硝的影响规律。对煤焦结构的拉

7、曼光谱分析发现，在600~900℃范围内，随着热解温度的升高，煤焦内大分子网状结构发生裂解、缩聚，形成大量孤立的缺陷碳结构和无定形碳结构，因此ID1/IG、ID3/IG等特征参数逐渐增大，IG/IAll等特征参数逐渐减小；在900℃之后，由于煤焦的石墨化演变，孤立的碳结构开始向有序排列的石墨结构转变，因此ID1/IG、ID3/IG等特征参数逐渐减小，IG/IAll等特征参数逐渐增大。同时将煤焦微观结构演变与脱硝反应性相互关联发现，随着热解温度的升高煤焦内活性的缺陷结构和无序的边缘结构逐渐减少，碳结构的有序度不

8、断增强，从而导致煤焦的脱硝反应活化能不断增大，NO的还原率不断降低。对煤焦再燃影响因素的研究发现，随着氧浓度的升高，反应的还原性气氛遭到破坏，煤焦还原NO的还原率逐渐降低；一定温度范围内再燃温度的升高有利于煤焦还原NO，但温度过高则会造成热力型NO的生成以及燃料氮的大量转化，反而降低NO的还原效果；热解温度的升高使得煤焦结构发生变化，表面不断惰化，活性反应位减少，不利于煤焦还原NO；煤灰中的无机矿物