空气鼓风流化床煤部分气化炉煤气成分与热值试验

在内径100mm，高4．2m的常压流化床气化炉试验装置上进行试验，考察了气化炉温度，空煤比，汽煤比等影响因素对煤气成分和热值的影响，并对其气化机理进行了分析。结果表明，流化床煤部分气化炉内存在较佳气化温度，汽煤比和空煤比区域。图7表3参4     

2MW加压喷动流化床煤部分气化特性的研究

在热输入2MW的中试规模加压喷动流化床部分气化试验装置上，采用徐州煤烟进行了连续12h的加压部分气化试验研究，研究了在深床条件下煤部分气化特性，以及汽煤比的变化对部分气化的影响。研究结果表明：在合适的喷动风和流化风配比下，可实现深床气化，使气化反应基本达到化学平衡；在其它条件不变的前提下，汽煤比增加，气化炉温度下降，煤气中H2含量有较大幅度的提高，煤气热值也有所增加。文章的最后将试验的主要指标与国内外类似规模装置上获得的数据进行了比较。图6表5参10     

流化床部分煤气化影响因素研究

在流化床部分气化炉上系统研究了流化风量、给煤量、水蒸气量、床层温度、静止床层高度、煤种、催化剂等因素对煤气成分和热值的影响,研究结果表明:流化风量、给煤量、水蒸气量、静止床层高度对煤气成分的影响较为复杂,4者都存在最佳范围;床层温度是影响煤气成分的主要因素,煤气热值与温度成正比;增加床层高度,有利于H2、CO生成和CH4分解;烟煤的煤气中含有的可燃成分(H2、CO、CH4)含量比无烟煤高,优质烟煤比劣质烟煤更适合于气化;Ca、Na、K等碱土金属化合物对煤气化具有催化作用,且Na2CO3和K2CO3的催化能力比CaO强。     

褐煤旋风渣膜气化特性

在自主搭建的小型规模旋风渣膜煤气化装置上,开展了对褐煤气化特性的实验研究,重点研究了气化炉负荷、一次风氛围、氧煤比以及蒸汽煤比对粗煤气中有效组分含量、碳转化率以及冷煤气效率的影响.研究表明,随着气化炉运行负荷的增加,粗煤气中有效组分含量、碳转化率以及冷煤气效率均先增加后趋于稳定;用CO_2+O_2送粉相比于用空气送粉,粗煤气中有效组分含量增加、碳转化率以及冷煤气效率升高;随着氧煤比的增大,粗煤气中CO含量和冷煤气效率先增加后减少,当氧煤比为0.9时两者均达到最大值;随着蒸汽煤比的增加,粗煤气中CO含量、碳转化率、冷煤气效率均逐步减少.     

煤质对水煤浆气化性能的影响研究

煤质与气流床气化炉的匹配性至关重要,其不但影响气化炉的运行条件,也影响气化性能。本文选择了10种来自新疆和陕西北部的煤样进行了工业分析、元素分析、灰组成分析、灰熔点分析以及成浆性测试,并筛选出适合水煤浆气化的煤样。同时借助Aspen Plus软件对适合水煤浆气化的煤样在相同的煤浆浓度、碳转化率及操作压力条件下开展煤质对水煤浆气化性能影响的模拟分析。结果表明煤中灰含量越高,冷煤气效率和有效气含量越低,比氧耗和比煤耗越高;煤中O/C质量比和H/C质量比的增加也会导致冷煤气效率和有效气含量降低,比氧耗和比煤耗增加。因此从水煤浆气化经济性考虑,建议水煤浆气化煤质灰含量小于9.0wt%,煤中O/C质量比小于0.173,H/C质量比小于0.065。     

实现以煤代油的有效途径

提出了采用改进后的发生炉煤气 (工业用 )来实现以煤代油 ,是解决我国煤多油少矛盾的有效途径。这种炉为常压 (0 .0 6MPa) ,其强度高达 110 0kg (m2 ·h) (常规发生炉煤气的强度最高达380kg m2 ·h) ,煤种适应性广 ,煤气热值低 ,但比常规的发生炉煤气的热值要高 (约提高 10 % ) ,供工业用完全合适     

低热值煤气富氧燃烧时室状炉内温度场仿真研究

富氧燃烧技术作为燃烧过程节能减排的重要手段已经越来越受到大家的重视,本文以室状炉为研究对象,通过对低热值煤气与不同含氧量空气燃烧过程的模拟仿真研究,分析了氧含量对于室状炉内温度场的影响规律。结果表明,随着氧气浓度的增加,炉内最高温度和平均温度均有上升,在炉内距离喷口4 m之后的距离时炉内温度逐步达到最大值,且炉内最大温度值位置会随着氧浓度增加而产生后移,到了6 m附近,煤气基本消耗完,温度也随之下降。     

汽煤比对煤气化过程中微量元素迁移规律的影响研究

采用氢化物发生器和原子荧光光谱法联用 (HG -AFS)和电感耦合等离子发射光谱法 (ICP -AES) ,测定了常压流化床煤气化产物中As、Cd、Co、Cr、Cu、Mn、Mg、Ni、Hg、Pb、V、Se、Sr、Zn 1 4种微量元素含量 ,分析了汽煤比对微量元素在气化产物中迁移规律的影响。结果表明 :随着汽煤比增加 ,在旋风高温焦中Co、Cu的相对富集系数 (REs)先减小再增加 ;Cd、Ni的REs先增加再减小 ;Pb、Zn的REs减小 ;Cr、Mn、Mg、V和Sr的REs受汽煤比的影响很小 ;易挥发性元素As、Hg、Se的REs在高汽煤比条件下略微有上扬的趋势。随着汽煤比增加 ,在布袋低温焦中Cd、Co、Cu、Ni的REs先增加后减小 ;As、Hg、Pb、Se、Zn的REs减小。底渣中易挥发性元素As、Hg、Se的REs受汽煤比的影响不及部分挥发性元素Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn那么明显。随着汽煤比增加 ,在煤气中As、Cr、Zn的含量减小 ,Co、Cu的含量先增加后减小。     

准东高钠煤循环流化床煤气化特性

针对新疆准东高钠煤由于碱金属Na含量高而在直接燃烧时出现沾污严重的问题,基于0.25,t/d高碱煤热化学转化试验台,对准东高钠煤在不同煤气化反应温度下的气化指标(煤气成分、热值、冷煤气效率和碳转化率)特性进行了试验研究,并与对比煤种神木煤气化特性进行了对比分析.试验结果表明:准东高钠煤在循环流化床煤气化过程中运行平稳,随空煤比增加,煤气化反应温度升高,冷煤气热值降低,冷煤气效率先升高、后降低,在900,℃时达到最大,对于神华准东煤,其最大冷煤气效率为32.26%,,对于沙尔湖准东煤,其最大冷煤气效率为41.47%,,碳转化率则不断增大;与神木煤相比,准东高钠煤具有较高的煤气化反应活性,较高的冷煤气效率和碳转化率,在900,℃煤气化工况时,神华准东煤及沙尔湖准东煤冷煤气效率比神木煤分别高3.6%,和12.81%,,碳转化率分别高19.7%,和28.37%,.     

锰铁高炉富氧鼓风的实践

富氧鼓风在２５５ｍ３锰铁高炉上的生产实践和应用效果，在富氧率３％－４％范围内，富氧率提高１％，冶炼强度可提高８．１１％，焦比降低２．８８％，在现有富氧率条件下，未发现因风口前理论燃烧温度升高而影响高炉顺行，富氧后明显富化了煤气热值，降低了炉顶煤气温度，本文还初步探讨了锰铁高炉富氧鼓风的极限。     

煤制气

以煤为原料经过加压气化后,脱硫提纯制得的含有可燃组分的气体。根据加工方法、煤气性质和用途分为：煤气化得到的是水煤气、半水煤气、空气煤气（或称发生炉煤气）,这些煤气的发热值较低,故又统称为低热值煤气;煤干馏法中焦化得到的气体称为焦炉煤气,属于中热值煤气,可供城市作民用燃料。     

煤高温气化-高温贫氧燃烧一体化系统的研究与开发

针对国内大部分中小型工业炉窑采用传统直燃煤工艺引发的能源和环境等问题,自行开发设计了煤高温气化与高温贫氧燃烧一体化系统。介绍了该系统的工艺路线和热工特性,应用实验研究和数学模拟相结合的方法,研究了一体化系统的煤气化及燃烧特性。研究结果表明:提高空气气化剂温度,可降低空煤比,提高煤气热值、气化效率和气化强度;当空气气化剂温度从常温提高到1050℃时,煤气热值将提高33%,空煤比减小43%,气化强度提高近一倍;提高助燃空气温度,将使燃气加热炉内的火焰容积扩大,炉温分布趋于均匀,热效率显著增加,NOx生成浓度大幅度降低。该系统与常温煤气化炉和换热式轧钢加热炉系统相比,系统热效率将提高一倍以上,单位产品能耗降低50%。     

富氧燃烧对热风炉操作的影响及评价

分析了高炉煤气富氧燃烧的基本特性,讨论了采用高炉煤气为燃料的热风炉,其富氧混合操作、空燃比设定、废气和拱顶温度的变化及运行效果,对采用富氧燃烧技术热风炉的操作和使用有一定的指导意义.     

煤粉加压气化炉操作参数对气化特性的影响

采用基于平衡态模型的气流床气化炉煤气组分预测程序,分析研究了气化压力、氧煤比以及蒸汽煤比等操作参数对气化温度、煤气组分、碳转化率和气化效率的影响规律。研究结果表明:气化压力对气化特性指标影响甚微,而氧煤比和蒸汽煤比的影响较为显著。随氧煤比的增加,气化温度升高,碳转化率升高,气化效率先升高再降低,CO浓度先增加后降低。CH_4的体积浓度可用于预测气化温度。在蒸汽煤比较低时,提高蒸汽煤比可增加H_2的浓度,提高碳转换率和气化效率,但进一步提高蒸汽煤比仅会降低气化炉内的气化温度,提高H_2O和CO_2浓度。对于所研究的煤种,合理的氧煤比应在0.7左右,合理的蒸汽煤比在0.1左右。     

轧钢加热炉富氧燃烧过程的数值研究

借助数值模拟方法研究了不同气氛、氧浓度以及燃料热值对加热炉燃烧特性以及Nq排放的影响规律。结果表明：富氧燃烧能提高炉膛燃烧温度,使炉壁辐射换热量NJJtt约5．2％,排烟热损失减小约21．7％。相同富氧浓度条件下,空气气氛下炉膛燃烧温度更高,炉壁辐射换热量增加约5％,排烟损失减少24％以上;但OjCOz气氛下钢坯表面传热特性改善,断面温度分布更加均匀,Nq排放量降低为空气气氛的1／10以下。     

高炉煤气燃烧器最低稳燃热值研究

高炉煤气锅炉煤气热值与设计热值偏差比较大，最低时为2637．68kJ／Nm^3，本文主要研究在该热值下的高炉煤气能否稳定燃烧。     

气化炉煤气成分的预测与分析

为了实现煤的洁净燃烧与合理地利用,整体煤气化联合循环和多联产是未来很有发展前景的洁净煤燃烧方式。其中,气化炉在这2种系统中是必不可少的。通过对气化炉煤气成分的预测与分析,可合理地调整气化炉进口的氧煤比和水煤比,从而提高整个多联产系统的效率。在联合循环系统中,合理地调整氧煤比和水煤比,也可以减少气化炉内热损失,提高整个联合循环的效率。     

生物质流态化催化气化技术工程化研究

在研究开发的内循环锥形流态化气化炉内。对稻草、麦草等软秸秆物料粉碎后，或者直接使用木屑等细粉状原料，进行了热解气化和催化气化的工程化应用试验研究。研究结果表明：气化反应在600—820℃的一个较宽温度范围内，均能稳定连续运行。麦草原料气化所产生的煤气热值比稻草和稻壳都高，其热值可达7716kJ／m^3。木屑气化所产生煤气热值最高则达9064kJ／m^3，远远高于一般生物质气化煤气。对流化床气化来讲，即使在非催化气化条件下，其气化产生的煤气热值比采用下吸式气化炉产生的煤气热值提高40%左右，并且气化温度较固定床(上吸式、下吸式)气化炉低。同时进行的催化气化试验发现，催化剂CaO能明显提高煤气热值、降低CO组分，Na2CO3催化气化能提高气体H2的含量。在800℃试验时，添加催化剂能明显提高气体的热值。     

小城市煤气化实施方案的分析

本文针对低热值煤气热值低，一氧化碳含量高的问题，论述了用于民用，技术上是可行的，经过对几种制气方法的投资和运行成本的比较，说明低热值煤气系统更适合小城市实施；论述小城市建设低热值煤气系统可以采取的几种途径，认为利用已有的氮肥厂联产城市煤气是投资少、建设周期短的最佳方案，并讨论了泰州市发展煤气的实施途径。     

富氧燃烧条件下煤灰的沾污沉积特性研究

O_2/CO_2富氧燃烧发电技术被认为是未来最具潜力的燃煤低碳电力技术,近年来国内外都得到了快速发展。由于O_2/CO_2富氧燃烧条件下锅炉烟气组份发生了很大变化(以CO_2+H_2O为主),煤灰在富氧燃烧锅炉炉内的沾污、沉积行为也将发生较大变化。为此,在3 MWth煤燃烧热态试验平台上对比研究了煤在空气燃烧和O_2/CO_2富氧燃烧条件下灰的沾污沉积特性。研究结果表明:煤在空气燃烧和O_2/CO_2富氧燃烧条件下各受热面沉积灰样的化学组成并没有显著变化,富氧燃烧条件下沉积灰样中SO_3和Fe_2O_3发生了富集,而Si_2O和Al_2O_3的含量相对偏低,O_2/CO_2富氧燃烧条件下沉积灰样的煤灰熔融温度其在比空气燃烧条件下的煤灰熔融温度约低200℃。