低变质煤富氧低温干馏试验研究

用富氧代替空气与煤气燃烧提供热源,利用燃烧废气与低温干馏过程产生的干馏煤气混合形成高温循环气,对煤进行富氧干馏。试验结果表明,在不改变现行低温干馏炉结构的情况下,富氧干馏完全可行,可大幅提高煤气的有效成分,降低氮含量,煤气热值是空气助燃干馏的2倍以上,煤气放散量减少约3/4。     

低温干馏煤气/富氧大当量比燃烧实验及数值模拟研究

在内热式低温煤干馏中,引入富氧燃烧,同时提高煤气当量比,是在维持炉内温度分布基本不变的前提下提高煤气质量的有效途径。通过不同富氧比及不同尺寸烧嘴下的大当量比煤气/富氧燃烧实验结合数值模拟分析,探究了富氧低温干馏中的内热火焰温度分布特性及其受工艺条件和烧嘴尺寸的影响。结果表明:增大富氧比的同时增大燃料当量比可以维持平均火焰温度与空气助燃工况基本一致,但火焰锋面温度受局部当量比及流动条件影响;减小燃料及氧化剂射流的初始速度差,可以减缓组分混合、延长火焰并降低火焰锋面温度;煤气中三种气体按参与反应的速率快慢排序依次为氢气、一氧化碳、甲烷,随着燃烧反应进入湍流混合速率控制模式,组分间的选择性燃烧特征相对减弱。     

浮法玻璃熔窑富氧燃烧与富氧气化煤气燃烧对比分析

根据计算和实测数据,从助燃空气量、烟气量、煤气理论燃烧温度、单位产品燃料消耗及节能效果等几各方面,就浮法玻璃生产线利用系统副产氧气,采用熔窑富氧燃烧和富氧气化煤气燃烧两种方式,进行了简要的分析和比较,指出在熔窑上直接使用富氧燃烧可节煤1.26%,而使用同样的富氧来生产煤气,由于煤气热值的提高,可节煤5.7%。     

循环流化床粉煤富氧气化技术中试研究

在百公斤级循环流化床粉煤富氧气化装置上连续运行131 h的中型实验研究表明,蒸汽虽有利于气化炉底部温度稳定和物料流化,但不利于煤气热值、碳转化率及冷煤气效率提高,在确保物料流化和温度稳定前提下,应尽量减少蒸汽用量;随着氧气体积分数增加,煤气的CO、H2和CH4等有效成分含量不断增加,煤气热值也不断升高,但升幅不断变小,纯氧气化时的煤气热值是空气气化时的2.85倍;而产气量、产气率、碳转化率和冷煤气效率却是先增加后降低,在氧气体积分数为24.3%时达到峰值,这表明低富氧体积分数用于合成煤气热值提高有较好的效果;另外,氧气体积分数的增加降低了装置的操作安全稳定性,易导致气化炉结焦停炉;综合表明,较低富氧气化更利于合成煤气热值的提高。     

新河煤层地下气化模型试验研究

通过煤炭地下气化模型试验,对新河烟煤地下气化的一般规律进行了研究,证明其地下气化的稳定性及产出符合热值燃料气的可行性.结果表明,富氧(93%)-水蒸气气化工业可以产出符合电厂要求的煤气组分及热值,但需要根据气化工作面的移动随时改变供风工艺.研究获得了稳定产气阶段的煤气组成、热值及最佳工艺操作参数,为现场气化炉设计和工艺选择提供了基础数据.同时还获得了煤层的气化速率及各项气化指标,为新河煤层地下气化工程的设计提供了理论依据和技术参数.     

鹤壁烟煤地下气化模型试验研究

通过自行研制的煤炭地下气化模拟试验系统,采用富氧空气/水蒸气两阶段气化工艺,完成了鹤壁煤的地下气化模型试验。文章就试验不同阶段的煤气组成、热值变化和气化过程的稳定性特征进行分析,结果如下:鹤壁煤地下气化水煤气平均热值达11.85 MJ/m3,空气煤气热值为4—6 MJ/m3,水煤气中氢气最高体积分数超过80%,相应的煤气热值达到12.91 MJ/m3;适当增大鼓风量有利于高温温度场的快速建立与恢复,试验条件下,最佳鼓风量为20 m3/h,最佳蒸汽流量为0.26 m3/h。试验为煤炭地下气化制氢提供了有力依据。     

基于Aspen Plus的循环流化床工业气化炉模拟

循环流化床煤气化炉在工业应用过程中,由于试验煤种及操作条件的多样性,通过试验法优化操作过程所需周期较长、成本较大。因此以大量工程数据为边界条件,基于Gibbs自由能最小化原理,利用Aspen Plus对气化过程进行模拟,通过灵敏度分析,研究了单因素氧煤比、蒸汽煤比、气化压力、空气/蒸汽预热温度变化对气化指标的影响;并运用正交实验,研究了以上4种因素共同作用的结果。研究结果表明:氧煤比增加使有效气(CO+H_2)含量、冷煤气效率先增加再减小,并在0.45~0.50kg/kg时取得最大值;蒸汽煤比增加使煤气热值和气化温度减小,对有效气含量基本没有影响;气化压力增加使煤气热值和气化温度增加;空气/蒸汽预热温度增加使气化温度、有效气含量、冷煤气效率增加,煤气热值减小。通过正交实验综合分析,氧煤比和空气/蒸汽预热温度对气化指标的影响较为显著,两者对气化指标的影响趋势基本一致;蒸汽煤比主要影响煤气热值,而气化压力主要影响比氧耗,对其他指标影响较小。     

以低温干馏为基础的低阶煤分质高效利用技术分析

对以低温干馏为基础的低阶煤分质利用技术进行了分析,提出了煤低温干馏分质综合利用技术的发展方向;重点结合竖炉内热式低温干馏工艺存在的问题,提出了解决方案,并介绍了富氧干馏、新型干熄焦、废水消纳、碎煤分级入炉、微波干馏等技术开发状况,对相关技术产业化应用前景进行了展望。     

新河烟煤地下气化模型

为了探索烟煤地下气化过程的基本规律,为新河“煤炭地下气化发电示范工程”制定合理的工艺参数,测定了新河烟煤反应活性,并进行了富氧-水蒸气地下气化模型实验;研究了不同工艺条件下,出口煤气有效组分含量、热值的变化规律.实验结果表明,气化初期因煤层中含水,纯氧直接气化,可获得合格的煤气;在保持汽氧比在1.5∶1～2∶1之间时,新河烟煤采用富氧-水蒸气正向供风、辅助孔供风和反向供风连续气化可获得有效气体组分在70%、热值在10 MJ·m^-3左右的煤气;新河烟煤的产气率平均为1950 m³·t^-1,煤层气化率可达到74.6%.     

低变质煤低温干馏生产兰炭的技术进展与分析

对低变质煤生产兰炭的技术及发展进行了总结,指出了兰炭生产不同阶段的技术发展特点。在对现行的大型干馏生产技术分析的基础上,对新一代干馏技术的发展方向提出了展望,对富氧干馏、干熄焦、微波干馏等技术的研究现状及产业化应用前景进行了分析。