生物质型煤的工业性试验

以陕西神木烟煤、焦作无烟煤以及玉米秸秆为主要原料,添加有机-无机复合粘结剂,加工成生物质型煤样品,并在4 t/h的链条炉上进行试烧.结果表明,烟煤型煤和无烟煤型煤燃烧的烟尘排放量分别比国家允许的排放标准降低了69％和76.85％; SO2排放量分别比国家允许的排放标准降低了96.6％和95.5％;炉渣中可燃物比原煤燃烧分别降低了7.63％和16.67％,飞灰中可燃物比原煤燃烧降低了19.04％,足以说明该生物质型煤具有良好的节能环保效果.     

半焦混配不黏煤制备民用洁净型煤研究

针对目前民用散烧煤造成严重的大气污染,而无烟煤型煤成本高、价格贵的问题,以挥发分少、价格低的半焦为研究对象,探讨了半焦成型制备民用洁净型煤的可行性,并尝试通过混配挥发分高的不黏煤以改善半焦型煤的燃烧性能。研究结果表明:半焦型煤具有低挥发分、低硫、低灰和高发热量的煤质特性,且冷压强度和落下强度均符合相关标准,因而半焦可用于制备民用洁净型煤。半焦型煤中混配4.7%的不黏煤时,可提高型煤的燃烧反应性,使其上火速度由1.34℃/min增大为1.57℃/min,但混配量超过4.7%时将使型煤产品的挥发分(V_(daf))超出规定值(12%)。从燃烧性能和烟尘排放评价可知,半焦型煤和混配型煤的质量接近市售的无烟煤型煤,二者均可作为质优价廉的民用清洁燃料。     

兰炭(半焦)替代原煤清洁燃烧的排放对比研究

为了考察兰炭作为清洁燃料,替代烟煤和无烟煤燃烧的可行性,选取不同区域具有代表性的兰炭、烟煤和无烟煤为研究对象,进行户外试烧,并在线检测燃烧过程中排放的有害气体(SO_2,NO_x)和颗粒物(PM 2.5)。结果显示,使用陕北民用燃炉、北京民用燃炉和灶台,烟煤燃烧排放的PM 2.5和总悬浮颗粒物浓度,排放的气体污染物NO_x、SO_2都远高于兰炭。     

混煤燃烧特性的热重分析法研究

利用热重分析法对由无烟煤、烟煤和瘦焦煤及其混煤的着火、燃烬等燃烧特性进行了研究.试验结果表明:在无烟煤中掺入烟煤或瘦焦煤,煤的着火和燃烬都有较大改善;当混煤中烟煤、瘦焦煤比例分别占50%～75%和0～25%时,对无烟煤改善效果明显;相同掺混比例下,烟煤的改善效果总体上比瘦焦煤好.     

超临界锅炉劣质无烟煤燃烧NO x 释放特性的数值模拟

针对600 MW超临界W火焰锅炉,通过数值模拟的方法研究了煤粉浓度和燃烬风对劣质无烟煤燃烧NO x 释放特性的影响。结果表明,NO x 主要在煤粉燃烧前期距一次风喷口2~4 m处大量生成,选择合适的煤粉浓度,炉内NO x 最大值可下降16.5%;与常规浓度相比,高浓度煤粉燃烧可有效降低炉膛出口NO x 排放;燃烬风对炉内各物质含量及NO x 的生成影响显著,燃烬风率由6%增加到15%,炉膛出口NO x 排放量由756.0 mg/m 3 下降到502.9 mg/m 3。     

生物质型煤燃烧特性的研究

对型煤的工艺形成、燃烧机理进行了分析 ,同时通过试验得出了影响生物质型煤燃烧速度的主要因素。为生物质型工业锅炉和民用炉具的设计提供了理论依据     

生物质型煤技术综述

详细介绍国内外生物质型煤技术的发展现状,分析了生物质型煤的技术特点、成型机理、成型技术、点火特性、燃烧机理、机械强度和固硫特性,并展望了生物质型煤技术今后的发展方向。     

生物质型煤机械强度影响因素的研究

以生物质作为黏结剂制备生物质型煤,采用正交试验法着重考察了黏结剂制备过程中的热处理时间、碱液浓度和型煤成型压力对生物质型煤机械强度的影响。研究表明,热处理时间是影响型煤机械强度的主要因素,其次是碱液浓度和成型压力。当热处理时间为3 h、碱液质量分数为4%、成型压力为28 MPa时,生物质型煤的机械强度达到最佳。     

鞍山开发低成本环保型煤

鞍山市在开发新的型煤中注意了市场需要 ,从实际出发 ,使生物固硫型煤具备了突出的环保节能效果。据测定 ,其固硫率达 63% ,固尘率达 80 % ,完全达到了国家规定的标准 ,同时 ,由于燃烧充分 ,热效率高 ,锅炉效率可提高 5%～ 7%。1999年该市热力总公司与日本国际工程设计成套公司共同投资组建了化阳绿色产业有限公司 ,成功建成了年产 1万ｔ生物型煤生产线 ,通过引进、消化日本技术 ,一改传统的低压成型工艺 ,把煤、生物质 (如稻壳、秸秆、锯末等 )和固硫剂按一定比例混合 ,经高压成型后制成 ,生产的型煤完全适用于工业锅炉燃烧。为了使这项技…     

硝酸铁对贫瘦煤燃烧反应的动力学影响

采用热重法考察了硝酸铁对贫瘦煤燃烧性能的影响,分析试样的TG/DTG/DTA曲线,观察硝酸铁对贫瘦煤着火点温度、最大燃烧速率点温度和燃烬点温度的影响,并计算得出硝酸铁对贫瘦煤燃烧反应的活化能E、频率因子A及反应级数n的影响.结果显示,添加硝酸铁使贫瘦煤的着火点温度、最大燃烧速率点温度和燃烬点温度都明显下降,最大燃烧速率也显著提高,添加3%的硝酸铁（质量分数）可以使贫瘦煤燃烧反应的活化能降低71 kJ/mol,频率因子和反应级数都有明显的下降,燃烧特性指数P也显示,添加硝酸铁使贫瘦煤更容易着火且增强了其燃烧的稳定性.     

民用清洁型煤配套环保炉具推广策略及环境效益评估

洁净型煤被认为是减少农村冬季采暖污染的有效途径之一,以山东省德州市乐陵市下属的崔家楼村型煤采暖推广示范村为例,通过对山东省德州市政府访谈、入户调研和现场测试等方法,对"型煤配套环保炉具"的清洁采暖推广策略和环境效益进行评估。调查结果表明,德州市政府通过严控民用散煤的使用,在经济可承受的条件下全面推广洁净型煤,获得了良好效果:相比于散煤,其PM_(2.5)排放因子仅为散煤的5.28%和3.7%,SO_2则分别减排57.4%和76.2%。此外,进一步地说明了现场调研及测试对于准确评估污染减排效果的重要性,并在此基础上提出了洁净煤采暖的政策推广建议。     

京津冀地区民用燃煤使用现状分析

根据对京津冀地区民用燃煤现状的调研,介绍了京津冀地区民用燃煤结构及其质量概况、民用洁净型煤生产、民用炉具现状等方面的内容,指出洁净型煤推广过程中存在的问题,并针对民用洁净煤源筛选、型煤生产和节能环保炉具研发方面提出了合理的建议,即建立民用散煤基本数据库,通过煤源筛选和规范生产确保型煤产品符合洁净型煤标准要求,建议根据民用洁净型煤的燃烧特性和排放特性开发新型燃烧技术,并研制配套的节能炉具。     

改性沸石降低生物质型煤燃烧中VOC排量的影响因素分析

为了降低生物质型煤VOC的排放总量,采用硝酸钙改性沸石作为生物质型煤的添加剂。结果表明:最佳参数为沸石焙烧温度460℃,生物质型煤成型压力42 MPa,沸石添加量22 g(2.2 wt%),硝酸钙溶液浓度0.125 mol/L;各因素重要性从高到低依次为成型压力>沸石添加量>沸石焙烧温度>硝酸钙溶液浓度。     

混煤燃烧过程中的交互作用：机理实验研究与数值模拟

为深入研究混煤燃烧过程中的交互作用机理,在沉降炉上进行了贫煤和烟煤不同配比混煤(贫煤掺混烟煤比例0,25%,50%,75%,100%)燃烧特性的实验研究与数值模拟。结果表明,混煤燃烧过程中易燃煤对混煤燃烧的促进和抑制2种交互作用的竞争决定了混煤的燃烬特性,促进作用表现为烟煤优先燃烧,提高了燃烧初期的局部温度,促进了难燃煤的着火与燃烧;抑制作用则表现为易燃煤抢先燃烧消耗了大量氧气,导致难燃煤燃烧处于欠氧状态,阻碍了难燃煤的燃烧与燃烬。由于煤种差异大,交互作用影响明显,混煤实际燃烬率与计算线性燃烬率差异较大。掺混25%易燃煤时,促进作用在混煤燃烧中占主导地位,燃烬率高于按掺烧比例线性计算得出的计算线性燃烬率;当掺混50%易燃煤时,混煤燃烬率的出现“拐点”;进一步增加至75%时,抑制作用在混煤燃烧中占据主导地位,燃烬率明显降低。混煤燃烧NOx排放量与计算线性NOx计算值比较接近,其随着易燃煤的掺烧比例的增加而线性增加。     

生物质型煤的成型机理和防水性能

采用红外光谱对玉米秸秆原料与其经处理制得的生物质型煤黏结剂进行了对比研究,并借助显微观测系统对生物质型煤的微观结构进行了观察分析.结果表明,生物质型煤黏结剂中存在大量未反应的生物质纤维,它们在型煤内部形成多级网络结构,对煤粒起连接作用,这种多级网络结在型煤浸泡24 h后仍然存在.秸秆原料在处理后部分降解,降解产物与黏结剂中的其它液态组分一起形成黏稠液,在型煤内部起黏结作用,黏稠液固化后具有一定的强度和防水性.生物质纤维形成的多级网络结构和黏稠液的存在是生物质型煤成型和具有防水性的关键.     

恒温下煤粉/生物质混燃特性及NO释放规律

利用自制的恒温热重测量实验台研究生物质掺混比、煤种、生物质种类及温度等因素对煤粉/生物质混燃特性及NO释放规律的影响。结果表明：生物质掺混比增大后,燃烬时间提前,NO析出率降低;生物质掺烧后对难燃煤种的燃烧特性影响较大,对含灰量高的煤种降低NO排放作用较小。生物质种类在反应初期对试样的燃烧特性曲线影响不大,但随着燃烧的进行,含灰量高的生物质对混燃特性的改善作用逐渐减弱。掺混高含氮量生物质,试样的NO析出率下降较大,但对于含氮量相差不多的生物质,含灰量越高,NO析出率下降越明显。温度在反应初期对燃烧特性的影响不明显,但对反应后期的燃烧特性影响显著。在所选的温度区间内,温度越高,NO析出率越高。     

高速煤粉燃烧器大占比掺烧秸秆共燃烧试验研究

为了研究煤粉工业锅炉大占比掺混生物质的燃烧特性和NO_x排放特点,以高速煤粉燃烧器为研究对象,在型号为WNS的6 t/h蒸汽锅炉系统上进行试验研究,燃料为秸秆和神府烟煤混合粉体。首先研究混合燃料在高速煤粉燃烧器中的燃烧稳定性,其次研究掺混占比、锅炉负荷及空气分级对燃烧和NO_x的影响。研究结果表明:不对燃烧器做任何改动,不同占比的混合燃料均能够在燃烧器中着火和稳燃,工况4条件下锅炉从点火到额定负荷只需26 min,燃烧器观火孔处火焰橘红色,炉尾火焰亮红色,锅炉运行氧含量与炉膛压力波动平稳;当深度空气分级时,三次风达到总风量的质量浓度50%,秸秆占比为0时的NO_x最低排放质量浓度为420 mg/m~3左右,飞灰热值5 525 kJ/kg;秸秆占比分别为50%和70%时NO_x最低排放质量浓度为110～120 mg/m~3,飞灰热值2 511～2 930 kJ;秸秆占比为100%时NO_x最低排放质量浓度为200 mg/m~3,飞灰热值为0,表明大占比掺混生物质有利于提高深度空气分级时的燃烧效率和低氮效果;当锅炉负荷从4 t/h提高到6 t/h,掺混秸秆占比为50%和70%的混合燃料燃烧和低氮效果变优,燃用纯秸秆粉体NO_x排放质量浓度从135 mg/m~3增加到218 mg/m~3;二次风是影响NO_x排放的决定性因素,以50%掺混占比的混合燃料为例,使用空气分级技术,100%负荷时锅炉二、三次风阀开度分别为27%和100%,NO_x初始排放质量浓度从417 mg/m~3降低到182 mg/m~3,80%负荷时锅炉二、三次风阀开度分别为20%和70%,NO_x初始排放质量浓度从711 mg/m~3降低到205 mg/m~3。     

中国洁净煤技术发展的优先领域

对中国洁净煤技术发展的优先领域进行了探讨。提出，在中国发展洁净煤技术应从中国的基本国情出发，大力发展以煤炭洗选为源头的煤炭加工技术，如在高寒缺水地区开发干法选煤和省水型选煤工艺，发展工业型煤、民用型煤，推广动力配煤技术和加强水煤浆的示范应用等；大力发展煤炭高效洁净燃烧与发电技术，发展燃用劣质煤、煤矸石的坑口电站；加大以煤炭气化、液化为主的煤炭转化技术的开发力度；加快污染物排放控制和废弃物处理技术的     

煤炭不同利用方式主要大气污染物排放比较

煤炭利用是中国大气污染物的主要来源。煤炭在民用燃煤、工业锅炉、火电领域作为燃料,在煤化工领域的利用则作为原料。根据学者对中国以上领域煤炭利用污染物排放的研究,比较了不同产品的污染物排放强度,我们得到:降低民用散煤利用,改用型煤或低污染物排放燃料以减低污染物的排放;加强工业锅炉除尘和电力脱硝以降低颗粒物和NO_X的排放;在煤焦化行业,全面推广脱硫除尘技术;现代煤化工CO_2排放强度大,应关注其捕获利用,但其污染物排放均优于其他利用领域。根据不同产品的污染排放系数和煤耗,我们比较了不同应用领域的煤炭污染物排放强度:煤炭作为燃料,其碳几乎完全转化为CO_2,但作为原料部分碳转移到产品中,同时,作为原料时其他污染物排放也远低于作为燃料的排放。煤NO_X、SO_2和颗粒物排放因子分别在火电、工业锅炉和民用燃煤和焦化行业最高,我们应相应地在这些领域加强其脱硝、脱硫和除尘工程。     

生物质型煤冷压成型工艺研究

以常村煤矿贫瘦煤与苏北地区的生物质为原料,采用单因素和正交试验相结合的方法,研究了生物质型煤成型工艺过程中不同生物质配比、成型压力、保压时间、物料粒度对生物质型煤冷压成型的影响。通过分析,得到了生物质型煤的最佳冷压成型工艺参数为:生物质配比20%,压力37 MPa,保压时间2 min,物料粒径0~2 mm。