350MW机组锅炉SCR脱硝系统优化

准东煤田是我国目前最大的整装煤田,但准东煤在锅炉燃烧过程中易发生结焦问题,一般掺烧高岭土缓解结焦。某燃用准东煤350 MW机组,锅炉燃煤掺烧高岭土后烟气携带灰尘颗粒及灰尘量增大,出现SCR脱硝系统烟道积灰严重和喷氨量明显偏大问题,同时在空气预热器形成硫酸氢氨堵塞,使机组不能长周期稳定运行。通过与国内同类型多台机组锅炉对比后发现,脱硝系统均存在易产生积灰的脱硝转向室、催化剂上方及空气预热器入口斜坡积灰状况等情况。针对存在的问题,通过建立改造前、后的模型计算分析,进行了导流板布置的优化设计、CFD流场分布、优化SCR系统导流板设计、声波与蒸汽吹灰器结合吹灰和氨注射栅格优化升级等工作,应用德图480风速仪实测风速试验,发现脱硝烟道原导流板设计不合理及施工安装偏差;原导流板水平段跨距大,支撑不足,造成导流板压塌变形,影响烟气流场分布;锅炉所烧煤质为高钠煤,为防止锅炉结焦掺烧高岭土后,增加了烟气飞灰颗粒及灰尘量,飞灰具有很大黏性,易沉积在烟道导流板及烟道壁面上。因此,提出对脱硝内部各处导流板进行优化改造,对脱硝系统烟道易产生积灰的部位增加声波吹灰器,对喷氨格栅喷嘴数量及氨空混合器升级,同时开展锅炉SCR脱硝喷氨热态优化调整试验工作。通过开展相关工作,SCR烟气系统的烟气流场相对标准偏差优化5%,相同负荷下液氨消耗量降低45%,彻底解决脱硝系统积灰和空气预热器堵塞问题,实现机组满负荷达标稳定运行。锅炉长期运行半年后停炉检查,发现前期脱硝系统烟道高达1 m的积灰部位彻底解决,催化剂表面干净无杂物,解决了脱硝系统积灰问题,同时配合提高空气预热器冷端综合温度的措施,彻底解决锅炉空气预热器堵塞问题。同时,经济效益显著,每年可以分别节约液氨费用70万元,节约风机电耗费用100万元,节约检修清理积灰及检修费用80万元,节约空气预热器冲洗治理费用20万元,综合节约费用270万元/a,达到预期效果实现机组长周期安全经济稳定运行。     

Evolution mechanism of active groups and thermal effects of Chinese lignite in low-temperature oxidation

Abstract

The evolution of active groups at low temperature was examined using Chinese lignite by infrared technology and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). The results showed that the hydroxyl, aliphatic ether, methylene, and methyl groups played important roles in the low-temperature oxidation of lignite below 200?°C. Carbonyl and carboxyl groups were important intermediates. Thus, a multi-step evolution mechanism involving the hydroxyl, aliphatic ether groups, and alkane was reasoned to describe the low-temperature oxidation of lignite. In addition, according to the oxidation kinetics experiment and the evolution laws of the active groups, the ratios of the reaction lines were determined considering the accuracy of thermal effects. The thermal effects and the heat release intensities of each temperature interval were obtained based on the evolution mechanism and the reaction ratios. The shortest spontaneous combustion period of lignite was calculated and compared with the experimental value, which proved that the reasoned evolution mechanism of the active groups and the calculations of the thermal effects were reliable.     

小庄煤矿液态CO2防灭火技术实践

针对小庄煤矿40203综放工作面采空区出现自然发火隐患问题,分析了该工作面自然发火原因、液态CO 2防灭火机理及施工工艺,成功实施了液态CO 2防灭火技术在现场的应用。在向40203综放工作面采空区灌注液态CO 2后,采空区出水温度由灌注前的36℃降至26.5℃,上隅角袋子墙内CO浓度由灌注前的0.0067%降至0.0051%,上隅角采空区19 m处CO浓度由灌注前的0.0072%降至0.0053%,采空区出水温度和CO浓度显著下降并维持稳定。实践表明,该技术成功遏制了采空区遗煤进一步氧化升温,消除了采空区自然发火隐患,保证了工作面的安全回采,也为矿井防灭火工作积累了可借鉴的实践经验。     

煤红外快速热解过程中床层对二次反应的影响

针对煤快速热解研究中样品添加量少(mg级)、焦油收集难等问题，本研究利用压片法制备微薄厚度(mm级)的煤层，并采用红外加热装置考察大添加量(g级)、微薄煤层的快速热解特性。对比堆积煤样和不同煤压片厚度(1.5~3 mm)与个数(1~2)的压片煤样热解特性发现，压片煤层热解过程的二次反应受到明显抑制，焦油产率急剧增加，在1000℃时达9.96%，为格金分析的1.5倍，实现油气产量的同步增长。模拟蒸馏分析发现，堆积状态下焦油以沥青质为主，而微薄煤层制焦油含大量轻油、酚油、萘油、洗油和蒽油。GC-MS和FTIR分析表明，随煤层厚度和个数的减少，焦油组分和含量提高，芳香烃类和含氧官能团吸收增加，进一步验证煤快速热解过程中煤层厚度对焦油产率和品质的影响，揭示在二次反应充分抑制下煤高温热解的初级反应特性。     

剂油比对煤焦油沥青质加氢过程的影响

以中低温煤焦油沥青质为原料,采用NiMoW/γ-Al_2O_3商业催化剂,在反应温度380℃、反应压力8 MPa和反应时间1.5 h条件下,分别在不同剂油质量比(1∶25、1∶20、1∶15、1∶10)条件下进行加氢实验,通过采用元素分析、FT-IR、XRD、~1H-NMR和XPS等分析表征手段,考察不同剂油质量比对中低温煤焦油沥青质加氢转化过程的影响。结果表明,随着剂油质量比的增加,沥青质转化率提高,加氢产物分布也发生大幅变化,沥青质和芳香分轻质化转化为饱和分。但随着剂油质量比的进一步提高,同时也发生了更多的裂化反应和缩合反应,剂油质量比在合适范围能够很好地起到加氢轻质化且抑制结焦的效果。     

Using hybridized ANN-GA prediction method for DOE performed drying experiments

Abstract

Coal is an important component in the energy industry and plays a key role in energy-producing facilities. Moisture is a common condition that has a considerable impact on coal. Coal drying has long been a question of great interest in a wide range of fields. Defining parameters in the coal drying is obtained by experiments. High costs, time constraints, and repetition of an experiment are one of the most frequently stated problems with experimental works. Using qualitative methods with experiments can be more useful for identifying and characterizing the coal drying process. The purpose of this article is finding the effective parameters in the coal drying process by using a hybridized prediction method. Genetic Algorithm (GA) and Artificial Neural Network (ANN) are hybridized with each other to identify and characterize the coal drying process. GA-ANN algorithm is applied to the coal drying process to predict the moisture of coal, but it does not provide a decent result at first. Later, the Design of Experiment (DoE) methodology is performed to determine the main effects of six parameters. Two scenarios are generated because two parameters are not statistically significant. The first scenario excludes the air relative humidity parameter, and the second scenario excludes the air relative humidity and the velocity of air parameters. Following the application of the DoE method, GA-ANN reaches decent results in scenario-2.     

深部松软煤层钻孔孔周煤体变形产渣特征研究

针对煤矿井下高瓦斯软煤顺层长钻孔排渣困难、成孔率低、施工困难等问题,通过数值模拟实验研究了井下深部软煤体变形破坏特征,分析了顺层长钻孔孔周松软煤体变形特征及应力变化,以揭示顺层长钻孔孔周松软煤体变形产渣规律。研究表明:深部高瓦斯软煤顺层钻孔孔周煤体的应力平衡临界条件破坏后将发生大体积突然垮落;钻孔水平最大变形位移为1.22mm,垂直方向最大变形位移为10.7mm;径向孔周煤体垂向变形呈现逐渐减小趋势,且垂向变形明显大于钻孔水平变形。在水平方向上,钻孔孔周煤体应力分布呈现先增大再逐渐减小的变化规律,径向距离对水平应力分布的影响逐渐减小;随着径向距离的增加,钻孔孔周煤体应力分布逐渐降低,钻孔孔壁处煤体的应力出现最大值,且垂直方向处应力值最大。     

酒钢焦煤仓储系统能力的效验

酒钢公司焦化工序新建4#焦炉项目即将建成投产。4#焦炉的供料工作也迫在眉睫,为了确保4#焦炉顺利投产,保证公司焦化工序的炼焦煤正常供给,我们对现有焦煤料场的储存能力和现有设备装备的生产能力等性能进行了效验。认为用焦煤系统现有的设备、设施,来保证集团公司逐年上升的焦煤用量是无法满足生产需求的。本文简要核算了其卸供料能力。     

基于源质的煤基中间相小球体生成与可控演化

煤全组分族分离所得的密中质组是中间相小球体生成的来源物质（即源质）。以该源质为原料，制备煤基碳质中间相。考察了炭化过程中温度、恒温时间、氮气流速、原料进样方式和添加剂等因素对中间相小球体生成过程的影响，探讨了中间相小球体演化过程的可控性。结果表明：温度、恒温时间、进样方式是影响中间相小球体生成的主要因素，能够控制生成中间相小球体粒径大小；温度升高或恒温时间延长均会加剧原料分子的热反应，促进中间相小球体的生成和融并；大面积的融并将使粒度迅速增加，部分球体解体，球体数目下降，最终形成体中间相；进样方式主要通过影响小球体演化过程中挥发性气体的逸出及原料颗粒间热传递效率影响小球体的生成和发展；氮气流速起到辅助调控作用；添加剂的加入促进了原料成核，加速了小球体的生成。     

管路清理器在煤矿排水系统中的应用

该文介绍了国内管路清理现状,分析目前国内管路清理方法的优缺点,推出一种新型管路清理方法——管路清理器。该方法采用特制的清理器,具有易操作、无污染等特点,在煤矿排水系统应用中取得良好的效果。