热煤气净化新技术

热煤气净化（除尘、脱硫）是热煤气联合循环发电（ＩＧＣＣ）技术中的关键步骤，北京煤化学研究所建成的热煤气净化试验工艺系统包括粉煤气化、热煤气除尘、热煤气脱硫３个基本单元。过程描述为出流化床气化炉的真实高压空气煤可直接在陶瓷管除尘单元实施热态精除尘，出除尘单元的煤气可进一步到达间歇式或连续式脱硫单元完成热态精脱硫。     

燃煤锅炉烟气除尘脱硫技术及实践

针对燃煤锅炉烟气污染环境的问题,在吸取多种除尘器优点的基础上,研究了一种新型除尘脱硫技术与装置。工业应用表明:该技术除尘效率大于99%,脱硫效率达到90%,设备阻力小于1000Pa,取得了较好的除尘脱硫效果。     

颗粒过滤器除尘效率的实验研究与数学建模

为开发煤热解工艺的高温荒煤气脱尘技术,在错流式固定床颗粒过滤实验平台上测试了表观气速、粉尘浓度、过滤介质粒度和床层厚度等关键参数对除尘器除尘效率的影响。结果表明,粉尘浓度在10.0~96.8 g/m~3范围内增大且颗粒床表层过滤作用显著时,除尘器效率先增大后减小;大粒径瓷球对应的除尘效率较低,但压降降低显著;床层厚度增大,过滤器的除尘效率和压降均增大。过滤器运行初始状态,床层过滤过程属于深层过滤,随粉尘在床层内沉积,迎流面表层过滤作用增强,可直接脱除45.0%~52.0%的粉尘。建立了描述错流式颗粒过滤过程的一维非稳态数学模型,使之可以预测过滤平台在不同操作条件下的净床除尘效率和粉尘沉积率。应用该模型,预测热解气气氛下过滤器(床层厚度0.6 m,填充6 mm瓷球)的净床除尘效率有所下降,为82.94%。     

CANDLE热煤气除尘工艺研究

热煤气除尘（ＨＧＣＵ）在热煤气联合循环发电技术（ＩＧＣＣ）中具有重要地位．煤炭科学研究总院北京煤化学研究所气化室建成国内第一个烛状ＳｉＣ陶瓷过滤管（ＣＡＮＤＬＥ）热煤气除尘单元,该单元采用１００ｍｍ加压流化床气化炉产生的真实煤气进行试验,累计１００多小时的运行结果表明,ＣＡＮＤＬＥ除尘器可以在５００～６５０℃,１０～１６ＭＰａ的条件下较长时间稳定而连续运行,除尘单元出口精煤气含尘量为每标准立方米１０ｍｇ左右,总除尘效率达到９９９％以上．     

粉煤热解含尘干馏气两级净化实验研究

为解决粉煤热解过程中的含尘干馏气净化难题,设计了由旋风分离器和颗粒床过滤器组成的高温两级除尘实验装置。基于该装置对旋风分离器和颗粒床过滤器的除尘性能进行了研究,同时探讨了滤料、温度、焦油气等因素对系统除尘性能的影响。结果表明,两级除尘装置中旋风分离器能够完全去除28μm以上的粉尘,颗粒床过滤器能够进一步去除28μm以下的粉尘,整个系统的总除尘效率高达99. 89%。同时,颗粒床过滤器采用半焦作滤料比石英砂具有更高的过滤质量。此外,温度升高会降低旋风分离器和颗粒床过滤器的除尘效率,其对颗粒床过滤器的影响尤为显著。然而,在含焦油气的工况下,部分焦油气会在颗粒床过滤器内部产生冷凝,可以在一定程度上提高颗粒床过滤效率,还可提升焦油品质。     

高温煤气脱硫技术进展

系统总结了国内外现有的高温煤气脱硫剂脱硫技术的研究,着重介绍了脱硫剂种类、高温脱硫工艺在IGCC中的应用、高温煤气脱硫技术存在问题及其发展方向。     

荷电水雾振弦除尘器的性能研究

荷电水雾振弦栅除尘技术是将液滴荷电技术与振弦栅除尘技术相结合 ,以获得较高的除尘效率 ,特别是对微细粉尘的高效捕集。其结构简单、运行及维护费用低 ,是一种高效除尘技术。通过对环形电极的水雾荷电规律以及不同风速条件下水雾荷电前与荷电后的除尘效率的试验研究表明 ,除尘器的除尘效率可达99 5 %     

高温煤气脱硫剂及工艺的开发现状

介绍了部分铁、锌、铜和锰系典型脱硫剂的脱硫和再生试验温度、压力、Ｈ２Ｓ浓度及再生气组成等参数，阐述了不同床层高温脱硫反应器的特点及对脱硫剂的基本要求，如脱硫剂粒度、耐磨性、硫容和反应性等，给出９种开发中用于ＩＧＣＣ的高温煤气脱硫工艺及其床层特征、所用脱硫剂和开发现状，最后提出了高温煤气脱硫进一步发展方向     

高温煤气脱硫剂及工艺的工发现状

介绍了部分铁，锌，铜和锰系典型脱硫剂的脱硫和再生试验温度，压力，Ｈ２Ｓ浓度及再生气组成等参数，阐述了不同床层高温脱硫反应器的特点及对脱硫剂的基本要求，如脱硫剂粒度，耐磨性，硫容和反应性等，给出９种开发中用于ＩＧＣＣ的高温煤气脱硫工艺及其床层特征、所用脱硫剂和开发现状，最后提出了高温煤气脱硫进一步发展方向。     

蒸汽煤比等因素对循环流化床煤气化过程的影响

以空气和水蒸气为气化剂,在循环流化床煤气化热态试验台上进行了神华、龙口和大同煤的气化试验,研究了蒸汽煤比和煤种对气化过程的影响。试验结果表明:随着蒸汽加入量的增加,床温和煤气热值下降,碳转化率基本保持不变,冷煤气效率基本保持不变或略有下降;龙口煤在加煤速率为10.08kg/h时取得了最高的冷煤气效率值53.96%,而神华煤在加煤速率为6.4kg/h时取得了最高的冷煤气效率值43.98%;煤的活性越高,可以取得的煤气化效率越高,煤气化炉的处理能力也越大。     

徐州马庄煤矿煤炭地下气化试验研究

在徐州马庄煤矿煤炭地下气化试验过程中,研究了地下气化炉盲孔式电点火工艺,气化通道正、反向火力渗透互换燃烧贯通技术,并对混合小Ｕ型炉、双火源燃烧气化工艺方案进行了研究。指出了急倾斜煤层无井式地下气化煤气热值的发展变化规律。试验结果表明,急倾斜无井式地下气化盲孔式电点火工艺,气化通道正,反向火力渗透互换贯通技术是可行的,煤气热值随煤气流量的增加而升高,并趋近于一稳定值,双火源气化工艺可提高气化炉的温度     

一种新型煤炭气化燃烧装置

用一种锅炉专用煤气发生炉先将固体原煤转化为热脏煤气,再经专设的具有适宜空气系数又能净化热脏煤气的燃烧器与热风混合并预燃。再将适应锅炉火程的火束送到所有的负荷受热面,以完成设计指标的热交换目标。按此技术总成的煤炭气化锅炉,在额定出力工况下,平均效率很容易高出设计要求且具有较平稳的效率-负荷特性。     

改进的两阶段法的及其在煤炭地下气化制天然气项目选址研究中的应用

 对于煤炭地下气化制天然气产业来说,主要要求获得良好的经济效益和环境效益,其选址问题的目标属于利润型为了促使煤炭地下气化制天然气产业获得良好经济效益和环境效益,本文提出了一种改进的两阶段法选址方法：首先用重心法确定项目选址的大致位置,然后在详细分析项目选址的主要影响因素的基础上,运用模糊AHP法建立模型解决选址问题。在用模糊AHP法计算的过程中,采用GIS方法得到曲线距离,从而计算运输费用。最后运用建立的模型对山东省煤炭地下气化制天然气项目的选址问题进行了分析,得到了优化的项目选址。     

双阳煤矿煤炭地下气化的应用研究

煤炭地下气化技术有诸多的优越性,国内外已有不少成功应用的实例,在符合应用的地质条件下,应该大力推广应用.介绍了对吉林省双阳煤矿边缘部分所遗留的煤层所设计的煤炭地下气化炉,该气化炉采用定向钻孔贯通,钻孔法建炉,通过计算可获得较大的经济和社会效益.     

掺改性煤气化渣水泥新拌浆体与减水剂相容性研究

煤气化渣是一种富含铝硅酸盐矿物的煤化工固体废料,机械粉磨与化学激发改性后的煤气化渣可作为复合硅酸盐水泥的活性混合材使用,可以有效减少水泥建材生产制备过程中的碳足迹。为明确掺改性煤气化渣水泥新拌浆体的工作性能,本文通过研究煤气化渣-水泥复合浆体的流动度、ζ-电位和粒径分布,对煤气化渣-水泥二元体系与减水剂相容性进行了评价。结果表明:经二乙醇单异丙醇胺助磨改性后的煤气化渣是一种介孔材料,在掺量不超30 % 的情况下,具有较好的工作性;聚羧酸系减水剂对掺改性煤气化渣水泥新拌浆体的分散性和流动性有利,且表现出修正Bingham流体特征。实验结论对研究煤气化渣-水泥二元体系的工作性能以及与减水剂的相容性有较高的理论参考价值。     

两段炉水煤气气化工艺含酚废水的处理

两段炉水煤气气化工艺在上吹制气阶段产生含酚冷却水，下吹制氢阶段将脱除焦油，悬浮物，沉淀物并进一步过滤后的酚水加压，雾化，喷入燃烧蓄热室内与高温格子砖进行热交换，使之汽化并过热，然后与补充过热下吹蒸汽一起进入气化炉火层，酚在高温作用下分解成Ｈ２Ｏ和ＣＯ２，并进一步与炽热的炭发生反应，形成Ｈ２和ＣＯ。     

“隔离水墙+泄放钻孔”技术在治理煤壁内煤炭自燃中的应用研究

矿井巷道煤壁内煤炭氧化自燃事故的处理,常规方法是采取挖出着火点煤炭、向煤壁内注水等措施,但某矿井出现巷道煤壁内煤炭氧化自燃事故后,常规方法不仅未能有效处理,反而出现随着灭火钻孔注水范围扩大。煤炭氧化范围顺巷道向着火点两侧扩大的异常现象。针对此种异常现象,研究分析了煤炭氧化范围自着火点向两侧扩大的原因,创新地采用“隔离水墙+泄放钻孔”技术,即在着火点两侧施工注水钻孔构建“隔离水墙”,阻止着火点高温气体向周围扩散,同时在着火点范围两侧、“隔离水墙”之内,施工开口不封闭的“泄放钻孔”,构建高温气体“泄放通道”,使着火点内的高温气体从“泄放钻孔”泄出。采用“隔离水墙+泄放钻孔”技术,成功治理了煤壁内煤炭氧化自燃事故。该研究成果对类似事故的处理具有借鉴意义。     

煤炭地下气化综合电磁法监测技术的应用

煤炭地下气化可以从根本上消除煤炭开采的地下作业工程，充分利用煤炭资源，将煤层所含的能量以洁净气体的形式输出地面，而将灰烬和废渣留于地下，从而大大减轻传统采煤和气化工艺对环境造成的不良影响。为了使地下煤层的燃烧和气化得到有效的控制，使气化工艺有效地发挥作用，及时准确地了解地下气化状态（包括燃烧工作面的位置、移动速度及燃空区的范围等）至关重要。监测试验表明，综合电磁法是进行煤炭地下气化监测的有效方法。     

多喷嘴对置式气流床气化炉内热态行为的研究进展

气流床气化具有原料适应性广、碳转化率高、单炉处理量大、环境污染小等显著优势,已成为当今煤气化技术的主流发展方向。气流床气化过程涉及高温、高压下多相流动与复杂化学反应的相互作用,炉内反应机理尤为复杂。开展多喷嘴对置式气流床气化炉内热态行为研究能为揭示气流床气化炉内反应机理、丰富和发展气流床煤气化理论体系以及为工业气化装置优化设计和长周期高效稳定运行提供重要依据。本文综述了气流床气化炉内温度场及撞击火焰结构、高温颗粒群动态特性(原位雾化、颗粒流动及演化行为)、火焰光谱辐射特性、煤灰熔融机理和流动特性、气化过程固体结构演变及其对气化反应机理的影响等多喷嘴对置式气流床气化热态行为关键科学问题的国内外研究进展。研究人员提出并验证了单视角重建气流床气化三维火焰结构及三维温度场的数学方法,揭示了气流床气化炉内热态颗粒形态、空间行为及壁面沉积过程统计学规律,基于火焰自由基分布特征揭示了撞击气化过程强化反应机理,获得了煤灰中不同矿物组分对煤灰熔融机理及流动特性的定性影响规律,系统考察了气化过程固体理化结构演变规律及其对气化反应的作用机制。展望了今后多喷嘴对置式气流床气化热态行为的研究方向。