煤部分气化与半焦燃烧集成特性研究

以煤的部分气化为基础煤部分气化集成半焦燃烧系统具有系统简单、投资小、煤种适用性广的优点,近年来应用日益广泛。本文基于煤分级转化的思想,在热重试验台上进行了煤焦完全气化和部分气化以及半焦的燃烧实验。研究显示,相对完全气化而言,部分气化集成半焦燃烧系统反应迅速,反应时间短,系统极具推广价值。     

部分气化煤焦燃烧特性的研究

针对目前提倡的煤部分气化、燃烧集成方式联合生产煤气和热能的新概念 ,分析了部分气化焦的燃烧特性 ,考察了煤种、气化率、脱灰、不同的气化剂等对部分气化焦燃烧特性的影响 .结果表明 :煤种不同 ,部分气化焦的燃烧特性不同 ;脱灰后的神木焦燃烧峰推后 ,其可燃性比未脱灰焦差 ,这是因为未脱灰焦中的灰分起到了部分催化作用 ;CO2 气氛下气化所得焦的最大燃烧速率随着气化率的增加而减小 ,同时二次峰越来越明显     

煤焦的燃烧特性和动力学模型研究

对煤燃烧基础研究的最新进展情况进行了综述,重点介绍了有关煤焦燃烧特性研究、其常用的研究方法及燃烧动力学模型的发展状况,并提出了以煤部分气化、部分燃烧集成优化的煤分级利用的研究方向。     

热分析在煤燃烧和热解及气化动力学研究中的应用

论述了煤的燃烧、热解、气化反应动力学的常用的单一升温速率法、多重扫描速率法、动力学补偿效应以及分布活化能动力学模型等热分析研究方法，分析了现用热分析动力学方法的局限性；并对反应控制热分析、微热分析技术、微波热分析以及热分析技术与其他分析技术的联用，热分析技术间的联用等热分析新技术在煤的燃烧、热解、气化反应动力学研究上的应用进行了展望．     

热重法研究煤的燃烧行为及其动力学模型

采用热重法(TG)考察了六枝(LZ)、遵义(ZY)和吴家坪(WJP)原煤、脱灰煤及其脱黄铁矿煤的燃烧性能,并对其燃烧性能进行了动力学研究.研究表明:LZ,ZY和WJP脱灰煤的着火温度和燃烧峰温都较其原煤低,其燃烧特性指数较其原煤高,这是由于脱灰煤的燃烧活化能E较其原煤低的缘故.ZY和WJP脱黄铁矿煤的燃烧特性指数S与其脱灰煤相比基本没发生变化,这是由于脱黄铁矿煤的燃烧活化能E和指前因子A都较其脱灰煤大大增加,是二者相互影响的结果.对煤的燃烧行为进行动力学研究发现:LZ,ZY和WJP原煤、脱灰煤及其脱黄铁矿煤在燃烧区间的某一温度段满足一级反应模型,且线性相关性较好,相关系数大都在0.98以上.     

煤加氢气化的化学热力学模型预测

综合运用化学平衡和热力学平衡对于给定煤种的加氢气化反应建立了通用的热力学数学模型。用于预测气化炉出口的煤气成分、产量等。并利用该模型计算分析了煤加氢气化直接生成CH4的过程,主要分析了反应温度及压力对加氢气化反应的平衡常数和平衡转化率的影响。用化学动力学方法建立数学模型,通过计算获得主要气体产物与反应温度和压力之间的关系,以及气化过程中氢气系数对最终气体产物的影响。     

煤燃烧解耦双流化床气化反应基础研究

为确定燃烧解耦双流化床气化的气化反应条件和气化反应器的设计,在直径60 mm和高700 mm的小型流化床反应器中,采用粒径8 mm以下的锅炉烟煤以间歇气化方式在1 133 K的条件下,研究了进料方式、气化剂中水蒸汽和O2含量、以及煤料粒径等因素对煤气化生成燃气反应过程的影响,重点考察了各因素对煤转化速率的作用规律.综合各因素对C转化为燃气的速度、最大C转化率及生成气热值的影响趋势,确定了适宜的煤气化操作条件为;从流化颗粒表面附近加料,气化剂中O2体积分率5%、水蒸汽体积分率35%,煤粒径小于5 mm.在该条件下,实现60%的C转化为燃气所需要的停留时间大致为600s.     

流化床煤的气化脱硫及固态产物燃烧特性研究

为进一步优化煤炭洁净利用技术,减少煤炭利用过程中对环境造成的污染,首先,搭建流化床部分气化特性的试验平台,并分析流化床煤的气化特性,为后续脱硫和燃烧特性研究奠定基础;然后,气化脱硫及其固态产物的燃烧特性进行研究,为今后流化床燃烧炉的选型和降低汽化炉的投资成本提供理论支撑。     

循环流化床燃烧及气化反应数学模型的概述

本文简要介绍了有关文献中循环流化术煤炭燃烧、气化及生物质气化的数学模型。根据中数学有所使用流体动力学模型的差异,将其分为鼓泡流化床数学模型,拟流体数学模型,区段数学模型,颗粒轨道数学模型及多维数学模型,并着重叙述了各模型所用到的流体动力学模型。     

气流床气化炉煤粉部分气化特性的研究

基于商业软件Aspen Plus,运用Gibbs自由能最小化方法建立了气流床部分气化模型,预测气化炉入口参数(空煤比、汽煤比、热损失和碳转换率)对出口合成气的影响特征,模拟结果表明,随空煤比的增大,粗煤气中有效气体成分含量先增大后减少;随汽煤比的增大,粗煤气中H2含量增多,有利于部分煤气化再燃;随碳转换率的增大,粗煤气中有效气体成分含量增加,但提高程度不明显,因此针对部分气化不刻意追求碳转换率.     

煤炭地下气化过程中煤层热解DAE模型的研究

煤炭地下气化过程中,干馏干燥区的煤层在热传导及气化通道中高温煤气的热作用下发生热解反应,并析出热解煤气.该热解煤气在煤层的孔隙裂隙中扩散渗流,对煤层的渗透率(物理特性)及出口煤气热值组分都具有重要意义.在分析煤层热解特性的基础上,运用分布活化能模型(DAEM)的理论,建立了煤炭地下气化的热解动力学模型.运用该模型,通过热重实验,计算得到了大雁褐煤的热解动力学参数及活化能变化曲线.     

焦化废水的光合细菌法处理

光合细菌具有在黑暗好氧和光照厌氧条件下合成与代谢的特点。本文通过试验证明,光合细菌法处理高浓度有机废水的适应性强、去除率高,是一种值得推广应用的处理焦化废水的新方法。     

粉煤气化装置框架结构型式和材料选择分析

针对目前粉煤气化装置结构型式及材料的实际应用情况,结合设计经验,对采用纯钢结构、S/SRC竖向混合结构以及S/RC竖向混合结构三种粉煤气化装置框架结构方案进行对比分析,分析各种结构型式的特点及优劣,并通过实际案例对S/RC结构进行静力弹塑性验算.通过结构选型综合分析,找出结构经济性最优、且具有良好的抗震性能的结构型式.     

宁夏石沟驿煤气化残炭燃烧特性研究

利用TG/DTA 6300型热分析仪研究了宁夏石沟驿煤的气化残炭的燃烧特性,从着火特性、燃尽特性和稳燃特性三个方面分析了升温速率、粒径和氧气浓度对气化残炭燃烧特性的影响,并采用正交实验分析了升温速率、粒径和氧气浓度三个因素对气化残炭燃烧特性影响的耦合作用.实验结果表明,提高升温速率可以改善气化残炭的燃尽特性;粒径的减小有助于气化残炭的着火;氧气浓度的增加对改善气化残炭燃烧特性有明显的作用,但这种改善效果随氧气浓度的增加而减弱;升温速率对气化残炭的着火特性影响最大,而氧气浓度对气化残炭的燃尽特性和稳燃特性影响最大.     

煤气化过程的模型和模拟与优化操作

介绍了煤气化过程的模型和煤气化过程采用机理模型的理由，固定床煤气化过程机理模型的建立以及模拟计算的结果，并探讨了固定床水煤气化炉和流化床水煤气炉制气过程优化操作参数的确定。开发的数学模型已用于制气炉的模拟计算，与实测数据比较符合，由气化过程的数学模拟气化过程不同条件下各种参数的变化规律，进而可得出气化过程的优化操作条件，其确定过程比试验法安全，省时，省料。     

煤质对四喷嘴气化系统的影响

简要介绍不同煤质的各种特性及其对煤浆制备、气化系统、渣水处理系统的影响,探索适于水煤浆气化炉应用的煤种,保证系统稳定运行,节约生产成本。     

煤气化给煤机给煤量控制系统改造

分析煤气化装置称重给煤机频繁故障原因,提出改进方案,将现场控制改为中控DCS控制,消除现场环境对给煤控制系统的影响。改造实施后效果明显,节约大量维护费用。     

新河煤层地下气化模型试验研究

通过煤炭地下气化模型试验,对新河烟煤地下气化的一般规律进行了研究,证明其地下气化的稳定性及产出符合热值燃料气的可行性.结果表明,富氧(93%)-水蒸气气化工业可以产出符合电厂要求的煤气组分及热值,但需要根据气化工作面的移动随时改变供风工艺.研究获得了稳定产气阶段的煤气组成、热值及最佳工艺操作参数,为现场气化炉设计和工艺选择提供了基础数据.同时还获得了煤层的气化速率及各项气化指标,为新河煤层地下气化工程的设计提供了理论依据和技术参数.