煤粉电晕荷电特性的单因素实验研究与分析

自行设计煤粉荷电与荷电量测量实验装置,采用线-筒型电极结构及直流正电晕方式荷电,荷电量的测量采用法拉第筒法.实验煤种选取无烟煤和高硫烟煤.通过对荷电电压(15 kV～27 kV)、粒径(63 μm～237 μm)、流速(0.80 m/s～3.21 m/s)、给粉浓度(2.23 kg/m3～22.53 kg/m3)和煤种等主要影响因素与颗粒荷质比之间关系的实验研究,得到煤粉电晕荷电的规律性,为进一步深入探究煤粉荷电本质提供了有价值的参考依据.     

电晕放电喷雾荷电特性

静电喷雾广泛应用于工业各个领域,如静电喷涂、静电雾化燃烧、静电雾化除尘等,其应用效果与喷雾荷电特性密切相关。为获得更佳荷电效果,本文探究了电晕荷电过程中感应电流对液滴真实荷电电流的影响,通过改变荷电电压、电极间距、电极环直径及液体流量等,实验研究了各因素变化对喷雾荷质比、电荷衰减及液滴粒径的影响。结果表明：相比于感应荷电,电晕荷电过程不稳定但能获得更佳的荷电效果,液滴荷质比随荷电电压的增加而先减小后增大,随电极环直径的增加而先增大后减小,随电极间距的增大而增大,电极环直径80mm,电极间距40mm能获得最佳荷电效果;荷电液滴带电量会随输运距离增加而泄漏衰减,相同距离下液滴通过电晕放电带有电荷后衰减更快;液滴带电后能够降低液体表面张力,随着液滴荷电量的增加,雾化液滴粒径有所降低。     

无烟煤荷电煤粉流燃烧实验研究

基于煤粉燃烧高效与低污染的综合考虑,出于对"电晕荷电煤粉流的强化着火与燃烧"理论进行验证的目的,进行了荷电无烟煤煤粉流燃烧实验研究.采用气动-螺旋微量给粉器进行煤粉供给与输送,利用电旋风荷电器实现煤粉颗粒荷电,连接于可视滴管炉完成煤粉流着火燃烧,利用高分辨率数码摄影记录其着火与燃烧状态,借助专用软件进行图像分析,通过燃烧残余物取样热分析方法分析其燃尽程度.实验结果表明,荷电无烟煤煤粉流与无荷电无烟煤煤粉流相比,着火距离和着火时间至少分别提前约5%和6%,燃烧掉的可燃物质至少增加约21%;荷电煤粉流燃烧具有较好强化着火与燃烧的效果.     

煤中伴生矿物的摩擦荷电特性

根据煤粉中煤和伴生矿物的摩擦荷电特性来设计摩擦荷电系统,使煤和伴生矿物充分异性荷电,是强化煤粉摩擦荷电过程、提高分选效率的关键。以石英、高岭土、方解石这3种煤粉中的主要伴生矿物作为研究对象,利用铜管中气力输送过程使颗粒摩擦荷电,并使用法拉第筒和静电计测量铜管出口颗粒的荷电量,研究了气速、给料速度、管道长度对其摩擦荷电特性的影响。结果表明,石英、高岭土、方解石与铜管摩擦均带负电;各伴生矿物的荷质比均随气速增大而增大,随给料速度增大而减小,随管道长度增加而增加;相同实验条件下,方解石与铜管摩擦后荷质比最大,高岭土荷质比次之,石英荷质比最小,功函数大小为方解石>高岭土>石英>铜。基于连续碰撞荷电机理,同时考虑气速、给料速度、管道长度的影响,建立了稀相气力输送过程颗粒摩擦荷电模型。3种伴生矿物颗粒荷质比的模型计算值与实验值的相关系数均大于0.95,平均相对偏差均小于10%。实验结果表明模型具有较高的预测精度,可以为摩擦荷电系统的设计提供指导。     

荷电器内煤粉荷电颗粒运动轨迹仿真

从单个荷电颗粒的受力分析入手,建立了线筒型荷电器内适合FLUENT软件求解的单个煤粉颗粒运动轨迹的数学模型.模型涉及的方程包括:颗粒荷电方程、电场与电荷守恒方程、气体质量与动量守恒方程、颗粒质量与动量方程等.根据模型,利用FLUENT软件对荷电器中荷电颗粒的运动轨迹进行模拟,通过用户自定义函数-UDF编程引入电场力,最终得到不同颗粒粒径、荷电电压、射流流速下的运动轨迹仿真,并得出规律性结论.     

料罐中粉体静电特性

在料罐静电测量试验装置中,对无烟煤和生物质进行静电特性研究。通过改变流化时间、流化风速等操作参数,以及粉体种类、粉体粒径、含水率等物性参数,用法拉第筒测得粉体荷质比,对料罐内粉体的静电量变化规律进行了研究,并对影响静电量变化的各因素进行了拟合分析。结果表明:在相同的试验条件下,随着流化时间的延长,物料的荷质比增大,当颗粒流化达到90min后,料罐内静电水平达到饱和状态;且生物质带正电,煤粉带负电;随着流化风速的增大,粉体间碰撞程度剧烈,粉体的荷质比增大;流化数相同的情况下,同种粉体颗粒粒径越小,荷质比越大。小粒径无烟煤的荷质比要明显大于大粒径无烟煤的荷质比;保持相同的流化条件,生物质外水含量越高,生物质的荷质比越小。     

影响粉煤灰中炭的摩擦带电特性的因素

炭含量超标会影响粉煤灰在预拌混凝土中的利用,所以要对粉煤灰进行脱炭.试验通过改变固气比、管道进风压力、摩擦管道长度等不同条件得出不同的炭粉荷质比.分析试验数据找出了固气比、进风压力、摩擦管道长度对其荷质比的影响规律.     

浸渍-界面聚合法制备荷电镶嵌膜

以聚醚砜为基膜,以荷正电的高分子材料聚环氧氯丙烷胺及荷负电的2,5-二胺基苯磺酸混合水溶液(无机相)与三酰氯的正己烷溶液(有机相)通过浸渍-界面聚合反应,合成了一种新型的荷电镶嵌膜.实验考察了荷电剂浓度、单体的浓度、界面聚合反应时间和热处理温度等因素对膜性能的影响.研究结果表明,优化工艺下所制备的荷电镶嵌膜具有良好的性能.在0.4 MPa下,膜对无机盐的截留率均低于40%,对PEG1000的截留率则达到了94.02%,该膜的纯水通量为11.1 L·m-2·h-1;能截留低分子量有机物而透过盐,表明该膜可以用于有机物与盐混合溶液的分离.     

褐煤煤粉干燥立管提质干燥的流动特性研究

通过实验研究褐煤煤粉在提质干燥过程受哪些因素的影响,利用FLUENT6.3.26对实验得到的数据进行温度、速度和压力场的数值模拟(气固两相流).对实验得到的数据和FLU-ENT6.3.26的数值模拟情况进行分析可知,褐煤煤粉在低气固比(体积比)进行提质干燥时,褐煤煤粉微粒的湿度有很大变化,提质干燥效果理想;在褐煤煤粉提质干燥过程中提高入口烟气温度,煤粉的干燥效果有很大提高;褐煤煤粉在提质干燥过程中烟气速度对褐煤粉颗粒湿度的影响很小.     

丙烯酸——丙烯腈共聚物盐荷电膜的制备和性能研究

以丙烯酸－丙烯腈共聚物盐为荷电材料，以ＰＳＡ为基膜研制了负电性紧密型复合超滤膜，本文主要研究了丙烯酸－丙烯腈共聚物盐的合成，荷电剂浓度，反应温度和反应时间等制膜条件对膜性能影响，研究了荷电膜的离子交换容量与制膜条件的关系。     

加压灰融聚流化床粉煤气化技术优势及应用方向

介绍了灰融聚流化床粉煤气化技术特点、工艺流程,探析了加压灰融聚流化床粉煤气化技术的优化工艺、技术优势.根据加压灰融聚流化床粉煤气化技术的特点,提出了该技术应用于高硫粉煤气化制甲醇、制氢、整体煤气化联合循环发电（IGCC）的后续工艺方案.     

壳牌粉煤气化技术的引进与消化

在分析壳牌粉煤气化技术的先进性和工艺特点的基础上,总结引进壳牌粉煤气化技术过程中实施的工艺优化、技术改进、配套技术开发和对国内粉煤气化技术的推动作用,对壳牌粉煤气化装置在中国的运行情况进行评价,提出进一步推广应用该技术的建议。     

回旋区内喷吹煤粉燃烧行为的数值模拟

建立了直吹管-风口-回旋区下部区域内气固流动、传热和煤粉燃烧的数学模型,基于实际高炉工艺参数,借助商业软件通过数值模拟的方法研究了煤粉粒度、鼓风含氧量和鼓风温度对煤粉燃尽率的影响. 结果表明,煤粉粒径由120 mm降低到70 mm,燃尽率提高35.928%;鼓风含氧量由21%增加到30%,燃尽率上升16.542%;而鼓风温度由1423 K增加到1498 K,燃尽率仅提高8.897%. 脱挥发分过程和氧气供应是决定燃尽率高低的两大因素. 此外,在研究变量对喷吹煤粉燃尽率的影响时,模拟区域应同时包含直吹管、风口和回旋区.     

煤粉工业锅炉产业发展现状及投资分析

高效煤粉工业锅炉系统是以高级煤粉室燃烧方式与工业锅炉相结合的技术系统,该系统节能环保效果显著,可与油气锅炉相媲美。分析了煤粉工业锅炉在国内的应用现状,结合已有的应用案例做了详细的投资分析,并以市场投资分析为基础提出了煤粉工业锅炉的应用前景和发展规划。目前高效煤粉工业锅炉系统销售的市场占有率低(仅0.3%),市场需求巨大,并且煤粉锅炉项目投资回收期短,投资利润率高,盈利性非常强,抗风险能力好。通过对煤粉锅炉系统运营项目和煤粉燃料厂项目的经济分析得出,产品产量是项目最敏感因素,需根据实际需求量进行评估,以充分发挥系统产能,降低运营成本。     

航天炉粉煤加压气化技术浅析

介绍航天炉(HT-L)粉煤加压气化技术的工艺过程、技术特点及航天炉的结构特征。通过与壳牌、德士古煤制合成气工艺的比较,证明航天炉粉煤加压气化技术不仅先进、安全、高效、无须备用炉、操作简单、环境友好,而且具有开车时间短、电视监控方便和直观等特点。     

航天炉粉煤气化装置新疆保利煤试烧运行总结

为解决原料煤供应的地域和煤种差异问题,结合航天炉粉煤加压气化技术特点,对新疆保利煤和陕西神木煤按不同比例进行掺混试烧。总结掺混试烧期间气化炉工况和对消耗的影响,得到了陕西神木煤与新疆保利煤掺烧的最佳工艺条件,即神木煤：保利煤=30％：70％、操作温度控制在1350～1450℃,在此条件下的工况和工艺指标稳定,入炉煤耗最低;但综合各因素,神木煤：保利煤=50％：50％的经济效益最佳。     

U-GAS粉煤气化技术

介绍了U-GAS粉煤加压气化技术的工艺反应原理,主要设备的作用和工艺流程走向,关键控制参数的调节方向,与其他炉型相比较,该炉型所具备的技术优势和特点,该气化技术的研究发展历程以及目前在国内的运行情况,并指出了这种煤粉煤气化工艺技术的发展前景及制约因素。     

GSP粉煤密相输送中流量波动的影响因素及控制措施

GSP粉煤高压气力密相输送系统在运行时经常出现粉煤流量波动,较大的流量波动将会引起3根粉煤管线的流量发生偏差,进而引起气化炉跳车。通过相关数据分析,粉煤水分含量、给料容器与气化炉压差、给料容器搅拌器故障、粉煤管线变形及位置发生偏移、给料容器和锁斗的容积较小等因素是引起粉煤流量波动的主要因素,并针对不同影响因素给出了相应的控制措施。     

低阶粉煤热解-气化一体化装置构想

为了实现《煤炭深加工产业示范"十三五"规划》中指出的研发清洁高效的低阶煤热解技术、攻克粉煤热解等关键技术及开发热解-气化一体化技术目标,通过阐述煤的热解和气化反应原理及目前普遍存在的热解、气化分产现实,提出了以分质产品、物料互给、热能循环、积木组合、塔状结构等为理念的一体化技术路线,并构想了一种双塔结构的低阶粉煤低温热解-气化一体化装置,介绍了该构想的理论基础、工艺流程、部件结构和主副塔组合方案。该构想装置可以将低阶粉煤分质生产出热解水蒸气、低温热解煤气、气化煤气、半焦等产品,为煤炭梯级延伸加工提供条件。     

GSP气化技术工业化应用及发展方向

简要介绍了GSP气流床气化工艺流程和技术特点,针对GSP气化技术在工业应用中出现的粉煤输送不稳定、点火烧嘴脱火烧穿、特殊件磨损、水冷壁烧损等问题进行系统分析研究并提出改进措施。针对目前气化技术研究现状指出了GSP气化技术的研究思路及方向。