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煤粉热解调控及半焦富氧燃烧若干理论与试验研究

致谢第5-7页
摘要第7-10页
Abstract第10-13页
1 绪论第19-55页
    1.1 引言第19-20页
    1.2 我国煤炭资源分布与利用现状第20-25页
    1.3 煤炭清洁高效利用的必要性第25-28页
    1.4 煤炭分级转化技术第28-32页
        1.4.1 煤炭分级转化技术方向第29-31页
        1.4.2 浙江大学煤炭分级转化技术第31-32页
    1.5 煤热解理论与试验第32-36页
        1.5.1 煤的组成及化学结构第33页
        1.5.2 影响煤热解过程的因素第33-35页
        1.5.3 煤热解理论与模型第35-36页
    1.6 着火理论与试验第36-39页
        1.6.1 着火机制第36-38页
        1.6.2 着火试验第38-39页
    1.7 半焦/煤焦燃烧与气化第39-43页
        1.7.1 煤焦燃烧与气化基本过程第39-40页
        1.7.2 煤焦燃烧/气化试验第40-42页
        1.7.3 煤焦燃烧/气化模拟第42-43页
    1.8 富氧燃烧技术第43-53页
        1.8.1 富氧燃烧与CCS(Carbon Capture and Storage)第44-46页
        1.8.2 富氧燃烧技术现状第46-53页
    1.9 本文框架与研究内容第53-55页
2 固定床煤粉高温热解试验第55-74页
    2.1 引言第55-56页
    2.2 实验系统与方法第56-60页
        2.2.1 试验装置第56-57页
        2.2.2 试验方法及工况第57-58页
        2.2.3 试验数据分析第58-60页
    2.3 结果与讨论第60-72页
        2.3.1 热解失重率第60-61页
        2.3.2 热解气产率第61-63页
        2.3.3 热解组份析出曲线第63-66页
        2.3.4 热解气各组份绝对产量第66-72页
    2.4 本章小结第72-74页
3 沉降炉煤粉高温热解试验第74-135页
    3.1 引言第74-75页
    3.2 实验设备与方法第75-84页
        3.2.1 热解试验装置第75-77页
        3.2.2 热解试验方法第77-79页
        3.2.3 热解半焦表征第79-84页
    3.3 热解特性第84-113页
        3.3.1 惰性气氛下的轻质组份析出特性第84-100页
        3.3.2 加氧热解条件下的挥发分析出特性第100-113页
    3.4 热解半焦特性第113-132页
        3.4.1 热解半焦形貌第113-115页
        3.4.2 热解半焦粒径分布第115页
        3.4.3 热解半焦孔隙分布第115-117页
        3.4.4 热解半焦分子结构第117-119页
        3.4.5 热解半焦反应性及动力学分析第119-132页
    3.5 本章小结第132-135页
4 热解半焦着火特性研究第135-190页
    4.1 引言第135-136页
    4.2 实验设备与方法第136-153页
        4.2.1 热重着火试验第136-139页
        4.2.2 半焦射流着火试验第139-153页
    4.3 基于TGA的半焦着火分析第153-157页
        4.3.1 TGA着火模式分析第153-156页
        4.3.2 TGA着火温度第156-157页
    4.4 基于Hencken平焰燃烧器的半焦射流着火分析第157-171页
        4.4.1 颗粒速度分布第157-160页
        4.4.2 颗粒温度分布第160-163页
        4.4.3 沿程辐射强度、射流着火模式以及着火延迟第163-171页
    4.5 基于单颗粒模型的半焦着火理论分析第171-188页
        4.5.1 着火理论与着火模型第171-173页
        4.5.2 单颗粒着火模型开发第173-178页
        4.5.3 半焦着火计算结果分析第178-188页
    4.6 本章小结第188-190页
5 半焦转化过程中形态及分子结构演变第190-215页
    5.1 引言第190-191页
    5.2 实验设备与方案第191-192页
    5.3 半焦表征方法第192-198页
        5.3.1 扫描电镜SEM第192-193页
        5.3.2 拉曼光谱第193-195页
        5.3.3 比表面积以及孔径分析第195-197页
        5.3.4 粒径分析第197-198页
        5.3.5 堆积密度及表观密度第198页
    5.4 结果与讨论第198-213页
        5.4.1 半焦形貌转变第198-202页
        5.4.2 半焦粒径及密度变化第202-204页
        5.4.3 半焦孔隙转变第204-208页
        5.4.4 半焦分子结构转变第208-213页
    5.5 本章小结第213-215页
6 富氧气氛半焦燃烧模型开发第215-278页
    6.1 引言第215-217页
    6.2 煤焦反应机理第217-230页
        6.2.1 煤焦反应过程第217-220页
        6.2.2 煤焦氧化反应机理第220-226页
        6.2.3 煤焦气化反应机理第226-230页
    6.3 煤焦反应模型开发与计算第230-258页
        6.3.1 煤焦反应模型框架第230-231页
        6.3.2 基于本征反应动力学的煤焦反应模型开发第231-240页
        6.3.3 模型计算及结果分析第240-258页
    6.4 基于本征LH煤焦反应模型的扩展开发第258-276页
        6.4.1 模型扩展开发介绍第258页
        6.4.2 粒径直接计算模型(DCCD模型)第258-262页
        6.4.3 灰层坍塌及灰层抑制第262-265页
        6.4.4 扩展模型计算与结果分析第265-276页
    6.5 本章小结第276-278页
7 半焦加压富氧燃烧数值计算第278-322页
    7.1 引言第278-280页
    7.2 加压富氧燃烧炉设计第280-283页
        7.2.1 加压燃烧(气化)炉介绍第280-281页
        7.2.2 加压富氧燃烧试验炉设计第281-283页
    7.3 加压富氧燃烧数值计算第283-304页
        7.3.1 模型建立第283-297页
        7.3.2 工况设置第297-299页
        7.3.3 计算过程分析第299-304页
    7.4 计算结果分析第304-321页
        7.4.1 设计工况(10atm煤粉空气燃烧)第304-308页
        7.4.2 炉内压力的影响第308-313页
        7.4.3 气氛的影响第313-316页
        7.4.4 燃料的影响第316-321页
    7.5 本章小结第321-322页
8 全文总结及工作展望第322-333页
    8.1 主要研究内容与结论第323-331页
    8.2 本文主要创新点第331页
    8.3 未来工作展望第331-333页
参考文献第333-359页
附录A第359-365页
作者简介第365-366页

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