兰炭在流化床中燃烧特性研究

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1、硕士学位论文兰炭在流化床中燃烧特性研究STUDYONCOMBUSTIONCHARACTERISTICSOFSEMI-COKEINFLUIDIZEDBED张孝禹哈尔滨工业大学2018年6月国内图书分类号：TK224.1学校代码：10213国际图书分类号：621.18密级：公开工程硕士学位论文兰炭在流化床中燃烧特性研究硕士研究生：张孝禹导师：别如山教授申请学位：工程硕士学科：动力工程所在单位：能源科学与工程学院答辩日期：2018年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TK224.1U.D.C:621.18Dissertationfort

2、heMasterDegreeinEngineeringSTUDYONCOMBUSTIONCHARACTERISTICSOFSEMI-COKEINFLUIDIZEDBEDCandidate：ZhangXiaoyuSupervisor：Prof.BieRushanAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：PowerEngineeringAffiliation：SchoolofEnergySci.&Eng.DateofDefence：June,2018Degree-Conferring-Insti

3、tution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工程硕士学位论文摘要近年来我国对钢铁和电石等领域限制性政策，导致兰炭产业长期处于产量过剩状态，兰炭粉末积压严重，影响区域经济发展。兰炭作为煤气化的固体残留物，已经将煤中的硫、氯、磷、汞等有害成分进行定向脱除，因而兰炭资源具有成为清洁燃料的潜力。但是制备兰炭过程中，原煤挥发分大量析出，导致兰炭不易燃烧与燃尽，兰炭应用于工业煤粉炉与民用取暖炉效果较差。在上述背景下，本文展开对兰炭在流化床中燃烧特性研究。首先采用工业分析、元素分析、热重分析的试验方法，研究兰炭燃料特性、燃烧特性与失重

4、特性，发现兰炭属于挥发分含量低、固定碳含量高的低硫低氮煤种，燃烧前期反应能力与燃烧稳定性介于褐煤与烟煤之间，燃尽特性接近于烟煤；同时采用Coats-Redfern法、Kissinger法与Flynn-Wall-Ozawa法求解反应动力学参数，得出兰炭燃烧最概然机理函数、指前因子与活化能。其次，搭建流化床热态试验台，研究不同燃烧温度、过量空气系数以及掺混比对兰炭燃烧排放特性的影响，结果发现：SO2、NOx排放浓度随燃烧温度升高而升高，燃烧温度的提高对CO排放具有抑制作用；SO2、NOx、CO排放浓度随过量空气系数增加总体呈上升趋势；掺烧褐煤导致NOx排放浓度下

5、降，SO2与CO排放浓度提高。最后，将兰炭末应用于14MW循环流化床锅炉，研究不同运行工况下，兰炭燃烧污染物排放规律，验证烟气再循环方法减少污染物排放的可行性，为兰炭在循环流化床锅炉的工业化应用打下坚实的基础。结果发现：烟气再循环可使SO2、NOx排放浓度下降，CO排放浓度提高；烟气净化系统对污染物净化效果明显。关键词：兰炭；流化床；燃烧特性；排放特性-I-哈尔滨工业大学工程硕士学位论文AbstractInrecentyears,China'srestrictivepoliciesinthefieldsofironandcalciumcarbidehavel

6、edtoalongperiodofoverproductionofthesemi-coke.Aseriousbacklogofsemi-cokepowderhasaffectedregionaleconomicdevelopment.Assolidresidueofcoalgasification,thesemi-cokehastargetedtheremovalofharmfulcomponentssuchassulfur,chlorine,phosphorus,andmercuryinthecoal,sothesemi-cokeresourcehasth

7、epotentialtobecomeakindofcleanfuel.However,duringtheproductionofthesemi-coke,alargeamountofvolatileofprecipitatedfromthecoal,whichresultedintheincombustibilityofburning.Sothesemi-cokeusedintheindustrialpulverizedcoalfurnaceandthecivilianheatingfurnacewaspoor.Accordingtothebackgroun

8、d,thestudyonthecombustionc