電廠燃煤低溫干燥機理研究.pdf

1、在任何煤炭利用的過程中，干燥都是其必不可少的環(huán)節(jié)之一。煤炭干燥是一個高能耗的過程，因此進行煤干燥處理時必須要考慮燃煤干燥所帶來的附加經濟價值能否大于其干燥成本。對于燃煤火電廠，利用其溫度低，能量品質較差的廢熱來解決煤炭干燥中的能源消耗，這對于提高電站熱經濟性、解決煤干燥的巨大能耗具有重要意義。因此要充分高效的利用這些廢熱，則需要探尋原煤與水分的相互作用以及在低溫條件下表現(xiàn)的干燥特性。
　　通過理論分析和實驗相結合的方法對原煤與水分

2、的相互作用以及在低溫條件下表現(xiàn)的干燥特性進行了研究。采用量子化學方法建立四種不同煤階的煤表面分子片段模型，應用在B3LYP/6-311G++(d,p)下由Gaussian09軟件程序包計算其表面靜電勢、煤吸附水的能量最小化幾何構型以及其相互作用能，進一步地應用約化密度梯度函數(shù)（RDG）分析法圖形化呈現(xiàn)不同煤階的煤分子表面模型與水分子的弱相互作用的強度、類型和位置；采用熱重-質譜聯(lián)用對四種不同煤樣進行了低溫條件下的干燥特性研究，采用熱重分

3、析法與薄層干燥模型分別對非等溫、等溫干燥過程的表觀動力學參數(shù)進行了計算與分析。
　　理論分析的結果表明：在表面靜電勢分析中，模型中含氧官能團附近區(qū)域具有很高的化學活性。水分子在不同煤階的煤表面分子模型的吸附屬于物理吸附，大部分是以氫鍵作用形式與煤分子模型產生相互作用，剩下的則是范德華弱相互作用。H2O吸附點更多的位于煤表面分子模型中的側鏈，且更加穩(wěn)定。實驗分析結果表明：三維擴散模型最適合描述四種煤樣的非等溫干燥過程，其表觀活化能E