粉煤灰中未燃组分及其存在形态的研究(2)
2013-07-13 01:01
导读：初始阶段，也是一个重要的阶段。因此，研究煤粉的燃烧特性，首先总是涉及到其热解过程。在这方面的研究有：KrevelenL研究了不同煤岩组分热解过程的最
初始阶段，也是一个重要的阶段。因此，研究煤粉的燃烧特性，首先总是涉及到其热解过程。在这方面的研究有：KrevelenL研究了不同煤岩组分热解过程的最大失重速率随热解温度的变化规律，表明稳定组的失重速率最大，其次是镜质组，丝质体最小。此外，他还研究了不同煤岩组分的软化及粘结性能，表明稳定组的膨胀性能最强，其次是镜质组，惰性组在热解阶段不发生软化．从而也不表现出膨胀及粘结性。li等研究了不同温度及不同升温速率下Linby煤和Point of Ayr煤中镜质组、稳定组和惰性组热解时的焦油产率及挥发物收率．结果表明稳定组的焦油及挥发物产率最高，镜质体次之，情性组最低。而且，稳定组开始形成焦油及挥发物的温度较低，而情性组的形成温度最高。舒新前[4]通过对神木煤热解过程中的挥发物释放规律的研究发现，镜煤(富镜质组煤)比丝炭(富惰性组煤)的挥发物产率要高。
2、煤焦形态的研究：煤粉热解脱除挥发物后将形成固体煤焦，它是燃烧过程的物质基础。不仅其成分，而且包括其颗粒形状和大小、孔隙特性等均对燃烧过程有着重要的影响，而后者我们统称为煤焦形态。尽管许多研究者关于煤焦形态的研究，做了很多工作．但仍然存在着一些不足，主要可归纳为： (1)迄今为止，关于煤焦形态的分类依据主要是颗粒大小、孔隙大小及孔隙度、孔隙的连通程度、颗粒的熔融膨胀程度、外表形态、光学结构及孔壁厚度等。 (2)分类系统及名词术语较为混乱。舒新前认为，热解过程中煤粉脱挥发分状况及颗粒的熔融变化程是影响煤焦形态的主要原因．它决定了煤焦的颗粒状况、孔隙特征及光学性质。因此．颗粒的熔融变化程度应作为煤焦形态类型划分的主要依据，由此派生出来的煤焦颗粒的其它特征则只能作为次依据。此外，根据颗粒上原始胞腔的保留程度将未熔融状焦分为致密状焦、结构状焦及矿质型焦三种类型。
（科教范文网 lw.AsEac.com编辑整理） 3、煤焦的燃烧状况及煤中难燃组分的研究：
3．1煤焦的燃烧状况：Hamilton认为镜质组多形成胞状焦，因此易于燃烬。Shibaka研究后认为．原煤中惰性组的反射率值差别较大．大多数惰性组是半丝质体、碎屑惰性体等，其反射率值较低．热解时易形成胞状焦．而那些反射率值较高的惰性组．如丝质体则易形成密实焦。Jones等认为，与镜质组相比丝质体易形成更多的大颗粒焦，其孔隙率较低。但是，两者间的差别格随着变质程度的升高而缩小，也就是说，燃烧是以等直径的方式进行。而密实焦和碎屑焦由于孔隙不发达，因此空气很难进入焦粒内部，燃烧一股是在颗粒的外表面进行。这样，随着燃烧过程的进行，颗粒的粒度会逐渐减小，而其密度则近于保持不变，即所谓的等密度燃烧方式。另一些焦则以混合方式燃烧。
3．2煤中难燃组分的研究
3．2．1煤中难燃组分的研究现状：如前所述．自从Shibaoka注意到了煤中各种煤岩组分间的燃烧特性差异以来，许多学者相继开展了煤中难燃组分的研究。Nand等研究认为，煤中镜质组易于燃烬、惰性组成于燃烬，而且电厂飞灰中的未燃炭与原煤中的惰性组(主要是丝质体、半丝质体、粗粒体及假镜质体)有明显的依赖关系。Lee等研究发现．飞灰中的末燃炭与原煤中的丝质体、微粒体和氧化镜质体具有很大的相关性。然而．另外一些学者研究认为，并不是煤中所有的惰性组分均是难燃组分。因此．人们指出了利用反射率值确定煤中难燃组分的方法。Jones指出了可以用反射率值确定煤中的熔融组分、部分熔融组分及非熔融组分．并规定了反射率值为1.3%—1.8%．即反射率值低于1．3%的惰性组分．在热解过程中也会发生熔融流动，反射率值在1．3%—1．8%之间的惰性组分会发生部分熔融，而反射率值大于1．8％的惰性组分则不会出现熔融流动现象。Falcon等认为，煤中的活性情性组分是反射率值比镜质组高0.03％范围内的组分。SkoruPska等认为活性情性组分是反射率值比镜质组高0.5%范围内的那些组分。Gray等认为，煤中的真正惰性组分主要是丝质体、2/3左右的半丝质体、微粒体、粗粒体和菌类体。
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Thoms 等还利用激光反应器研究了煤中惰性组分的反应活性．并与前人的研究结果进行了对比。基于此，在确定煤中难燃组分时，在以前工作的基础上，舒新前采用重液离心分离——热天平分析及沉降炉试验相结合的办法，证实了我国阳泉无烟煤、淮南中挥发分烟煤及神木高挥发分烟煤中确实存在着一定数量的难燃组分，它们分别对应于一定的比重段。M.M.Maroro-Valer等利用重液离心分离分离出惰质组、均质焦、非均质焦。研究表明：密度不同时主要显微成分不同，密度小于1.65g/cm3的飞灰惰质组的比例最大；密度在1.7-1.78g/cm3的飞灰主要是均质焦；密度在1.85-1.94g/cm3的飞灰主要含非均质体。并且不同的显微组分其比表面积也不同，比表面积随密度成正比增加，惰质组的比表面积为15－25m2/g，均质焦为25－35m2/g，非均质焦为35－6m2/g。各种显微组分对加气剂的吸收特性不同，这将影响飞灰用来做水泥时的防裂特性。
3．2．2煤中难燃组分研究中存在的问题及展望：综观上述煤中难燃组分的研究现状，不难发现其中存在的问题与不
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