固体热载体干馏桦甸油页岩试验研究

设计并搭建了一套处理量为5 kg/h油页岩的回转干馏炉装置,以桦甸油页岩为原料,高温热灰作固体热载体,对该油页岩进行干馏特性试验研究。考察了干馏过程中油页岩出油率的影响因素,经试验发现主要包括固体热载体初温、回转干馏炉转速、固体热载体与油页岩混合比以及油页岩粒径大小。基于上述的实验结果研究了热载体初始温度600℃~800℃、回转干馏炉转速15 r/min~21 r/min、固体热载体与油页岩混合比2~5以及油页岩粒径分布0~5 mm对油页岩出油率的影响。研究结果表明：当固体热载体初温为750℃、回转干馏炉转速为19 r/min、固体热载体与油页岩比例为41及油页岩粒径大小在0~3 mm分布的工况下,油页岩的出油率达到最高,且为95%。     

固定床中煤与热载体颗粒混和热解规律的试验研究

本文对大同烟煤在热载体固定床（移动床）中的混和传热干馏规律进行了试验研究，获得一系列挥发份气体析出特性曲线和颗粒混和热解的总体传热系数．对煤粒径、热载体粒径及初始温度对混和传热干馏规律的影响进行了分析和讨论．本文所获得的试验结果可供热、电、气三联产成套装置中热载体固定床（移动床）干馏造气炉的工业设计参考使用．     

油页岩含油率的测定及其影响因素分析

采用铝甄低温干馏的方法对桦甸矿区六个油页岩样品进行含油率的测定,并考察了升温速率、粒径、干馏终温及持温时间等因素对页岩油产率的影响。结果表明,页岩油的产率随着挥发分含量的增大而增加,在一定范围内提高升温速率,页岩油产率增大,但升温速率过快,反而使页岩油产率降低;终温在500℃~510℃,持温时间20 min的条件下,产油率最高,继续增加干馏终温和持续时间对产油率影响不大;同时适宜的粒度可以适当提高页岩油的产率。     

不同粒径分布条件下桦甸油页岩颗粒特性实验研究

油页岩颗粒的物性参数很大程度的影响了油页岩在回转式油页岩固体热载体干馏反应器内的干馏效果。本文以桦甸大城子四层油页岩为研究对象,分析了不同粒径分布对油页岩的滑动角、安息角、堆积密度、Wadell球形度、含油率等物性参数的影响情况。结果表明,较小粒径的颗粒滑动角小、安息角大,易于流动,但过细则会加大摩擦力使流动性变差;破碎后颗粒的Wadell球形度较好,平均值在0.775左右;较大粒径颗粒在铝甄干馏中测定时因弥散传热和边壁效应的影响,测得的含油率较高。实验数据将为研究油页岩固体热载体干馏运行特性及提高干馏反应器干馏效率提供基础数据。     

呼伦贝尔褐煤中低温快速热解实验研究

以呼伦贝尔褐煤为研究对象,陶粒为固体热载体,考察了固定床快速热解过程中温度、颗粒尺寸、反应时间等因素对煤热解产物产率和组成的影响,目的在于能够获得最多轻质油品的热解条件.结果表明,热解时间对气体产品的组成、焦油产率影响不明显.煤粒径对焦油产率影响显著.在热解温度550℃、煤粒径为1.10～1.18mm下,热解30min,焦油收率最高,达到6.2%,与慢速热解相比提高了19.2%,其中正己烷可溶物达77.1%.     

低阶煤分质转化工艺研究

以山西山阴低阶煤为原料,采用管式炉对低阶煤进行低温干馏提质研究,考察了干馏终温及恒温时间对干馏产物收率及性质的影响。结果表明,干馏的优化条件为温度500℃、恒温时间60min。此条件下半焦收率较高,且硫质量分数明显下降,脱硫率高达55.0%,挥发分、灰分质量分数及高位发热量均满足京津冀地区洁净燃煤质量指标中的规定,可作为洁净动力燃料用于供热、取暖等。焦油收率较高,且焦油密度小,轻质油质量分数高,沥青质质量分数低,可通过加氢处理得到优质燃料油。煤气产率高,可采用变压吸附技术制取H2。     

霍林河褐煤气体热载体错流热解特性研究

采用2 kg/h褐煤气体热载体错流热解实验装置,以经过加热后的氮气作为气体热载体,研究了气体热载体温度、原料粒度以及热载体平均停留时间对霍林河褐煤的热解产物分布特性的影响.结果表明:随着气体热载体温度由500℃升高到700℃,热解反应加剧,焦油产率、热解煤气热值、半焦破碎率和平均孔径均有显著增加;随着粒度由6～13 m...     

利用褐煤制备铁合金生产用半焦还原剂的研究

研究采用云南弥勒褐煤为原料,采用中温干馏对褐煤进行炭化处理,使褐煤中的大部分水分和挥发分气化除去,得到适合铁合金生产的褐煤半焦还原剂.本研究的主要目的是通过实验对炭化条件———炭化时间、炭化终温的研究,得出弥勒褐煤的最佳炭化温度、时间条件为800℃终温炭化1 h.     

少量乙醇对L沸石合成的影响

以白炭黑和偏铝酸钾为原料,添加少量乙醇合成L沸石.产物用XRD和SEM进行表征.系统研究了晶化时间、晶化温度、合成原料配比等参数对产物纯度和结晶度的影响.发现在合成体系中添加少量乙醇有利于合成纯度高、粒径较大、结晶度较高的L沸石.优化的晶化温度是130～150℃,更高的温度容易生成杂晶.延长晶化时间、提高硅铝比有利于提高产品的结晶度,但提高合成的碱度则使产品结晶度降低.     

木聚糖快速热解试验研究

为了了解半纤维素的快速热解机理,研究了反应温度和载气体积流量对半纤维量的热解影响.采用木聚糖作为模化物,在红外辐射加热反应器进行快速热解试验研究.试验结果表明,木聚糖热解生成的焦油产率随温度升高而增加,达到最大值后随着温度的继续升高,焦油发生二次裂解使产率降低;焦炭产焦随着温度的升高而降低,最后趋近稳定值;气体产物主要有H2、CO、CO2、CH4以及CnHm,其产率随温度升高而增加.随着载气体积流量的降低，木聚糖热解产生的挥发分在高温区的停留时间增加，导致挥发分二次裂解加剧而使焦油产率降低，同时气体和焦碳产率相应增加.     

导热油换热器预热煤粉气流的试验研究

提出在煤粉进入燃烧室之前对煤粉气流进行预热处理的新型工艺,减轻一次风对炉膛的冷却效应,加速煤粉燃烧. 设计采用导热油预热煤粉气流的带翅板管壳式换热器,搭建中试规模试验台,通过实验研究油温、油质量流量、风温、风速、煤风质量比对系统换热特性及试验台阻力特性的影响. 试验结果验证了该换热器采用导热油来预热一次风煤粉气流的技术可行性,提出的新型预热工艺具有环保节能的现实意义. 试验结果表明,当煤风质量比为0.15时,190 ℃的导热油可以将煤粉气流从58.4 ℃预热到113 ℃以上. 提出的预热工艺有利于改善煤粉气流的着火性能,促进煤粉锅炉的低负荷稳燃.     

Effects of process parameters on pore structure of semi-coke prepared by solid heat carrier with dry distillation

The semi-coke was prepared by solid heat carrier with dry distillation in single factor method. The pore structures of raw coal and semi-coke were characterized by Brunauer–Emmett–Teller (BET) and scanning electron microscope (SEM). The results show that the adsorption and desorption isotherm of semi-coke are not coincident. There was a wide pore distribution on the semi-coke, in which mesopores and micropores account for a considerable proportion. Also there are many more secondary pores. With the increase of the final temperature of heat carrier and constant temperature, as well as the decrease of volume ratio of coal and hot carrier reactor, specific surface area and pore volume of semi-coke increased rapidly first and then decreased and finally increased, along with the rapidly reduction of average pore size. SEM photos show that the surface of semi-coke becomes increasingly rough and glossy.     

直流煤粉射流着火稳定性指数研究

基于炉膛内煤粉射流微元段,分析煤粉射流卷吸、挥发分与焦炭燃烧以及辐射传热引起的质量与热量变化,建立煤粉射流中氧质量浓度变化、煤焦颗粒直径变化、煤粉颗粒温度变化及一次风射流温度变化微分方程。在此基础上,提出煤粉射流着火稳定性指标的定量计算方法,对于在实际运行中预测与诊断燃烧状态、优化燃烧、预防熄火具有重要意义。     

MnO2对高炉喷吹煤粉助燃作用的实验研究

煤粉助燃添加剂是改善煤粉在高炉喷吹条件下燃烧过程的重要措施。研究了无烟煤、烟煤在添加不同比例的MnO2后对其着火温度、爆炸性和发热量的影响,并分析比较了MnO2对不同煤样的影响。同时,确定了助燃添加剂MnO2对不同煤粉助燃作用的最佳添加比例。     

流化床—煤粉复合燃烧锅炉炉膛热平衡方程

通过分析流化床－煤粉复合燃烧锅炉的热平衡,得到了以树皮为燃料的流化床和煤粉炉膛的烟气热平衡方程。方程中考虑了流化床表面和煤粉炉膛之间的辐射换热,同时考虑了在流化床中未燃尽燃料水分蒸发的耗热。     

某2 027 t/h锅炉变工况掺烧污泥燃烧特性研究

采用Fluent软件,针对某2 027 t/h四角切圆煤粉锅炉不同负荷下单独燃烧煤粉、煤粉和污泥混烧工况进行了数值模拟,研究了炉内流动、燃烧和NOx排放特性。结果表明：模型能够模拟锅炉燃烧过程,模拟误差在10%以内;掺混污泥对炉内速度场影响较小,掺混污泥后,水分蒸发吸热,炉膛整体温度水平下降,中上层燃烧器区域CO和HCN生成量增加,还原性气氛增强,NOx生成受到抑制;掺混10%比例污泥后,600 MW,510 MW,450 MW工况下平均温度峰值分别降低了15.5 K,8.2 K,3.1 K,NOx排放分别降低10.9%,13.1%,8.1%。     

煤粉挥发分及元素的释放特性研究

用不同细度的煤粉在1 300℃的携带炉内制焦,对煤粉及煤焦进行了元素分析和工业分析。以灰分作为示踪物,计算研究了高温条件下煤粉挥发分及元素释放特性。结果表明,采用常规方法测得的煤粉挥发分随粒度的增大而增加,而在1 300℃携带炉内,煤粉挥发分的实际释放量随煤粉粒度的增大而减小;煤粉在1 300℃携带炉内的实际挥发分释放总量远大于常规工业分析方法测得的数值,而且这种差别随煤粉粒度的减小而增大;随煤粉粒径的减小,挥发分释放总量和各元素的释放率均相应增大。研究结果为超细煤粉再燃还原NO提供了依据。     

MnO2对高炉喷吹煤粉助燃作用的实验研究

煤粉助燃添加剂是改善煤粉在高炉喷吹条件下燃烧过程的重要措施。研究了无烟煤、烟煤在添加不同比例的MnO2后对其着火温度、爆炸性和发热量的影响,并分析比较了MnO2对不同煤样的影响。同时,确定了助燃添加剂MnO2对不同煤粉助燃作用的最佳添加比例。     

超临界循环流化床锅炉水煤比控制

本文在分析传统煤粉炉水煤比控制的基础上,针对超临界循环流化床锅炉具有很大的燃烧惯性和床料热惯性的特性,提出了利用风量、氧量构造热量信号,并将构造的热量信号引入给水系统中,作为给水流量指令的前馈信号,再用中间点温度或焓值修正作为给水流量指令。热量信号的引入克服了循环流化床锅炉由于床料热惯性、燃烧惯性、给煤量内部扰动和煤质变化对给水控制的不利影响。设计的水煤比控制系统不仅适用于循环流化床锅炉,同时也适用于煤粉炉。