黏结性碎煤射流预氧化破黏与流化

具有黏结性(黏结性指数10~30)并高灰的劣质煤,如洗中煤难于适应于现有气化技术,但焦化等行业对这些煤的气化高价值利用具有极大的需求。中国科学院过程工程研究所提出了黏结性煤射流预氧化流化床气化技术,采用含氧气体向流化床气化炉稀相区喷射供料,有效破除煤的黏结性,同时强化气固接触和气化反应,实现对黏结性劣质煤的高效转化。采用小型射流预氧化流化床反应器,研究了黏结性指数为20的一种煤通过射流预氧化的破黏与实现流化的效果。分别考察了射流气过量空气系数(ER)和氧浓度(2OC)、加热炉设定温度(T)对预氧化破黏及煤颗粒流化的影响效果,分析了反应器内射流区的温度分布与生成气组成随时间的变化规律,并对预氧化后的半焦进行了电镜观测和气化反应活性测试及傅里叶红外分析。结果表明,在流化床中通过射流预氧化有效破黏、实现黏结性煤颗粒流化的工艺条件为:T950℃,2OC=21%,ER0.1。在有效破黏的条件下射流区内的温度变化平稳,生成气中H2与CO含量较低,波动较小,而结焦条件下射流区内温度逐渐下降,生成气中H2与CO含量增加。经历结焦的半焦表面生成了黏结性物质,而经过预氧化成功破黏后的半焦其表面大部分官能团消失。     

黏结性碎煤射流预氧化破黏与流化

具有黏结性（黏结性指数10~30）并高灰的劣质煤,如洗中煤难于适应于现有气化技术,但焦化等行业对这些煤的气化高价值利用具有极大的需求。中国科学院过程工程研究所提出了黏结性煤射流预氧化流化床气化技术,采用含氧气体向流化床气化炉稀相区喷射供料,有效破除煤的黏结性,同时强化气固接触和气化反应,实现对黏结性劣质煤的高效转化。采用小型射流预氧化流化床反应器,研究了黏结性指数为20的一种煤通过射流预氧化的破黏与实现流化的效果。分别考察了射流气过量空气系数（ER）和氧浓度（C_O2）、加热炉设定温度（T）对预氧化破黏及煤颗粒流化的影响效果,分析了反应器内射流区的温度分布与生成气组成随时间的变化规律,并对预氧化后的半焦进行了电镜观测和气化反应活性测试及傅里叶红外分析。结果表明,在流化床中通过射流预氧化有效破黏、实现黏结性煤颗粒流化的工艺条件为：T > 950℃,C_O2=21%,ER > 0.1。在有效破黏的条件下射流区内的温度变化平稳,生成气中H₂与CO含量较低,波动较小,而结焦条件下射流区内温度逐渐下降,生成气中H₂与CO含量增加。经历结焦的半焦表面生成了黏结性物质,而经过预氧化成功破黏后的半焦其表面大部分官能团消失。     

黏结性煤破黏技术的研究现状

煤的黏结性是煤的重要指标之一,对煤的热解、气化等化工应用有着重大影响。本文在大量文献的基础上,总结分析了目前国内外破黏技术的发展及研究现状,并对今后的研究趋势进行了展望。     

黏结性煤风化降黏特性与预防研究

实验采用模拟的风化条件,研究了兴县黏结性煤的风化降黏特性,并探究了煤风化降黏的预防措施.结果表明:风化时间越长,煤的黏结指数(G)下降越多;风化气氛对煤风化降黏有较大影响,风化时气氛的压力、氧体积分数、气体流量和温度越高,黏结指数下降越多;煤本身物性对煤风化降黏也有较大影响,煤颗粒越小、含水量越低,在风化过程中黏结指数...     

射流预氧化流化床气化炉中黏结性煤的反应特性

针对现有流化床气化技术难以处理黏结性、高含灰洗中煤的问题, 中国科学院过程工程研究所开发了可处理黏结性碎煤的射流预氧化流化床气化技术, 该技术利用含氧气体将煤颗粒快速喷射送入预氧化区内破除其黏结性, 形成的半焦进入气化区内发生气化反应, 进而实现对黏结性煤的利用。本工作采用小型流化床射流预氧化反应装置研究较强黏结性煤预氧化破黏后的产物分布、半焦结构与活性变化, 并考察气化操作条件(温度、当量空气系数、水煤比等)对半焦气化行为的影响。结果表明:当预氧化区温度为950℃、当量空气系数为0.13时, 黏结性煤生成半焦的孔结构和气化活性较好;当半焦气化区温度为1000℃、当量空气系数为0.17、水蒸气与煤质量比为0.09时, 生成燃气的品质较好, 而且生成焦油中的轻质组分最多, 有利于焦油被进一步脱除。研究结果可为射流预氧化气化技术的设计放大提供基础数据。     

煤的黏结性研究进展

煤的黏结性是评价炼焦用煤的主要指标,尤其是在配煤炼焦领域,得到了充分应用。对煤的黏结性的研究进展进行了总结,并从外部条件如煤样粒度大小、添加剂等和煤的组成结构等方面分析了黏结性的影响因素。介绍了目前对煤黏结性的形成机理的研究,包括胶质体理论和中间相理论,同时对煤黏结性在配煤炼焦领域的应用进行了综述。指出煤的组成结构决定了其黏结性,通过建立一种更加可靠、合理的评价黏结性的新方法,从而能从本质上指导配煤炼焦,为后续学者的相关研究提供帮助。     

弱黏煤配煤炼焦的实验研究

根据煤岩配煤理论,分析以往生产配煤比方案、装炉煤和焦炭质量,结合弱黏煤和其他各煤种性质,制定了五种配煤比方案,利用40kg焦炉进行实验.通过分析各配煤比方案以及单种煤、装炉煤和焦炭结果,认为弱黏煤配比应控制在3%～5%之间,最后经4.3m顶装焦炉生产实践验证结果在正常生产的范围内.     

不黏煤的煤质分析与配煤实验

对陕西的一种不黏煤进行了分析,开展了捣固配煤实验。结果显示,该煤低灰、低硫、变质程度低、无黏结性,直接替代原来的弱黏煤会降低焦炭强度。通过调整配煤结构,增加配合煤胶质体数量,在捣固炼焦中配用比例达到8%,可以保证焦炭质量稳定,不仅降低了成本,还拓展了煤源。     

配煤型煤生产技术及其应用

气化用工业型煤技术在我国是从60年代开始发展起来的,当时为了缓解无烟煤块煤供应紧张状况,很多化肥厂建造了石灰碳化煤球、粘土煤球、清水煤棒等型煤生产线。最近几年,经过一些科研单位的深入研究,气化用工业型煤技术又有了一定程度的发展,但是真正投入正常生产的气化用工业型煤生产线还很少,特别是适用于地方煤气化的配煤成型技术。则很少有人研究。     

1／2中黏煤在炼焦配煤中的应用研究

分析了1／2中黏煤的煤质与结焦性能,并进行40kg小焦炉试验和工业炼焦试验,研究表明,1／2中黏煤在配比逐步提高到15％的过程中,随着肥煤配比的提高,焦炭质量能达到高炉要求,炼焦成本显著降低。     

黏结煤与不黏煤共热解特性研究

为了利用内构件反应器热解技术实现黏结性煤的高值化利用,采用TG-MS和固定床反应器研究了黏结的山西兴县煤(简称XX煤)与不黏的先锋褐煤(简称XF煤)共热解时的破黏和热解特性。TG-MS实验结果表明,XX煤与XF煤配制的混合煤比XX煤黏性小,且XF煤促进了XX煤热解,混合煤热解行为是两种煤共同作用的结果。固定床热解实验表明,煤粒径越小,降黏越显著;XX煤和XF煤的比例(XX:XF)越小,降黏越显著,XX:XF小于5:5时,可消除结焦团块;XX:XF越小,半焦产率越低,焦油和煤气产率越高;随XX:XF减小,焦油中<170℃和230~300℃的馏分含量先升后降,XX:XF=6:4~3:7时最高,170~210℃、210~230℃和300~360℃的馏分逐渐增加,>360℃的馏分含量不断降低;随XX:XF的减小,H2含量先升高后降低,在XX:XF=3:7时最高;CO含量呈略微升高趋势;CO2含量先逐步升高,在XX:XF=6:4达到最高,然后从XX:XF=5:5开始降低,在XX:XF=3:7达到最低,然后又开始升高;CH4及C2~C3组分含量呈下降趋势,而H2+CO+CH4 (煤气中有效组分之和)的含量先下降再升高接着再降低,在XX:XF=6:4时最低,XX:XF=3:7时最高。XX:XF越小,虽半焦的C/N和C/H不断减少,但C元素含量增幅和N, H元素含量减幅增大;比表面积越大,内孔结构越多越大,起燃温度越低,燃烧越彻底。     

TOPSIS法在优选电厂配煤比中的应用

介绍了逼近理想解排序法-TOPSIS算法,同时利用熵值法确定指标的权重,并详细描述了该方法在优选配煤方案中的应用。以电厂混煤燃烧问题为例,在挥发分、着火温度、发热量和成本4种指标下,对4种配煤方案进行了优化选择。该方法能有效结合定性与定量分析,充分综合各指标评价信息,为混煤方案优选提供一种较为有效的方法和途径。     

Effect of alkali treatment on the caking properties of coal

Three weakly caking and non-caking high volatile bituminous coals from India were converted into good caking derivatives by treatment with alcoholic alkali at 250–300 °C and 22–25.5 MPa. These derivatives showed high Gieseler fluidities with wide plastic range and may be useful as additives to coals for oven charges. During alcoholic alkali treatment, the organic material of coal undergoes extensive degradation into relatively low molecular weight substances which possess sufficient thermal stability to maintain a fluid state on carbonization. Increasing the severity of alkali treatment produces a pitch-like material from coal, with a potential use as a binder for formed coke, carbon electrodes etc.     

煤岩学在炼焦配煤中的应用进展及优化配煤技术

科学合理的配煤技术对于焦化企业高质量发展至关重要,炼焦配煤技术的核心在于对原料煤煤质特性的深入认知。影响炼焦煤性质的主要因素包括变质程度、煤岩组成及第三成因因素,故煤岩学对炼焦配煤技术的研究与应用至关重要。本文论述了经验配煤、煤岩配煤及人工智能配煤3种炼焦配煤技术发展历程和现状,凝练了炼焦配煤技术的发展趋势。结合研究实际,重点梳理了煤岩学指标在炼焦配煤中的应用现状。在注重煤岩特征的同时,也需兼顾工艺指标等相关参数对炼焦煤优劣的表征。在实际应用中,各项指标参数的选择和利用需要综合考虑参数适配范围并尊重该指标与炼焦煤特性的真实对应关系。基于以上内容,提出了关联成煤时代、产地等地质因素和黏结指数、胶质层指数等工艺指标的整体思路,实现焦炭性能与原料煤特性的科学、深入关联,构建“本源-过程-结果”一体的优化配煤技术新体系。     

关于混煤的配煤探讨

针对生产用煤多为复杂混煤的不利情况,在常规分析数据的基础上利用岩相分析手段指导配煤,有效稳定了焦炭质量,明显改善了焦炭的热态性能。     

低热值煤电厂配煤技术研究进展

针对低热值煤电厂单一来源燃煤偏离设计煤种,造成运行不稳、成本高等问题,系统论述了动力配煤的主要技术,分析了配煤工艺、设备及管理现状,并对山西境内5个电厂燃煤资源及煤质情况进行实地调研,结合煤质来源不稳定,煤种多,煤质复杂的情况,提出了基于煤质在线检测的无筒仓的封闭式储混配煤控制系统。结果表明,该系统考虑燃料全局管理,最终实现基于无筒仓的实时在线配煤,在大规模储煤的情况下,实现高效、精确、自动化配煤。可减少煤炭长期储存带来的热值损失,以及资金占用带来的成本增加,预计节约成本1%,降低煤耗1%~2%;可降低SO2、NOx的瞬时大量生成,减少瞬时超标排放的频次。无筒仓的封闭式储混配煤控制系统为实施配煤自动控制提供了一种新的方法,保证燃料的稳定供给。     

褐煤制浆和配煤制浆技术

基于中国煤炭资源状况及褐煤难成浆的特点,提出采用配煤制浆的方法来提高制浆浓度。分析了国内外褐煤和配煤制浆技术的研究现状,同时介绍了国内褐煤制浆技术的发展。研究发现:现有的配煤技术多采用煤质较好的原煤和褐煤,应寻求更多的现有资源和褐煤配煤制浆来提高煤浆浓度,尤其是热值不低却未被充分利用的煤炭资源,如煤炭液化废渣、沥青等,以充分利用煤炭资源,保护环境。