低熔点煤灰熔融温度调控研究进展

基于低灰熔点煤灰熔融温度的可控调整对煤的高效洁净转化意义重大,介绍了耐熔剂(Al_2O_3、SiO_2及TiO_2等单体耐熔剂和高岭土、硅基添加剂等复合耐熔剂)和配煤对低灰熔点煤灰熔融温度的影响规律,并从实验检测(XRD、SEM-EDX检测)和软件模拟(Fact Sage软件热力学计算和Gaussian量子化学计算)两方面综述了添加耐熔剂和配煤改变灰熔融温度的机理;阐述了支持向量机模型在煤灰熔融温度预测方面的应用。最后对提高低熔点煤灰熔融温度的研究方向提出了建议。     

铝厂污泥对低灰熔点气化型煤熔融特性的影响规律

研究了铝厂污泥在弱还原气氛下对福建建兴矿煤(JX)、永安矿煤(YA)和创宏矿煤(CH)熔融特性的影响,考察了添加铝厂污泥前后JX煤灰在不同热处理温度下的矿物组成变化. 结果表明,JX煤灰熔点低是1000℃以上形成低温共熔物引起的;加入铝厂污泥作为阻熔剂可提高JX煤灰的熔融温度,添加量达6%(w)时(以煤灰基计),可使JX煤灰软化温度提高到1250℃以上,满足气化炉固态排渣对灰熔点的要求;加入阻熔剂后,在1000℃以上JX煤灰内形成了莫来石,莫来石在灰渣中起骨架作用,并延缓低温共熔物形成,从而提高了灰熔点.     

配煤对煤灰熔融特性影响的实验研究

高灰熔点淮南煤A分别与低灰熔点煤G和B按不同配比相配,制成两种配煤灰样,用5E-AFⅡ型智能灰熔点测定仪测定其在弱还原性气氛下的熔融特征温度,利用X射线衍射（XRD）分析了配煤灰样在不同温度和不同配比下矿物组成的变化．结果表明,配煤能有效改善煤灰熔融特性,配煤灰熔点与配比之间是非线性关系;高温下矿物形态的转变是导致配煤煤灰灰熔点变化的主要原因,莫来石有增高灰熔点的作用,石英与钙长石和铁橄榄石等矿物共存时,能够形成低熔点的共晶体使得灰熔点降低．     

蛭石复合添加剂对准东煤灰特性影响

采用高温热台显微镜和X射线衍射分析(XRD)相结合的方法,研究了蛭石复合添加剂对准东煤灰膨胀特性以及准东煤灰内矿物组分随温度的演变规律,分析了蛭石复合添加剂对准东煤结渣特性的影响。结果表明,蛭石复合添加剂可改变准东煤灰的膨胀率,使得灰渣变得疏松多孔且质地较脆,极易自然脱落或通过吹灰方式除去,蛭石复合添加剂添加量越大,煤灰膨胀率越高;蛭石复合添加剂对准东煤灰软化温度的影响较小,添加量小于5%时软化温度基本不变,继续增加添加量后煤灰软化温度将明显降低,建议采用5%的添加量;高温下准东煤灰中主要以钙铝黄长石、镁黄长石和黄长石为主,随着加热时间增加钙铝黄长石及镁黄长石向灰熔点较高的黄长石转化,而加入蛭石复合添加剂后高温下部分钙铝黄长石及镁黄长石会向灰熔点相对较低的透辉石转变。     

助熔剂对高灰熔点煤影响的实验研究

对山西两种高灰熔点煤添加不同比例的CaO和Fe2O3助熔剂后的熔融特性及其在高温下的矿物质行为进行了实验研究,用X射线衍射观察分析了不同温度下的煤灰矿物组成变化.结果表明,在弱还原性气氛下,两种助熔剂均可有效降低煤灰熔点,但不同的助熔剂对不同煤灰熔点降低的效果不同.当在煤灰中添加适量助熔剂时,煤灰熔点可达到最低,这是由于煤中矿物质在高温下与CaO,Fe2O3发生反应,最终形成低熔点共熔物,从而使得煤灰熔点下降.     

高钠煤灰烧结特性研究进展

中国新疆准东煤具有储量巨大、开采成本低、挥发分高、硫含量低等特点,是优质的动力用煤。但准东煤钠含量高,燃烧利用时易在受热面上形成烧结性积灰,产生严重的结渣,极大限制了高钠煤的开发利用。因此,要实现高钠煤的清洁高效利用,需充分认识高钠煤灰的烧结特性。总结了高钠煤积灰结渣机理,概述了高钠煤灰烧结机制,探讨了二者之间的内在关联。高钠煤在燃烧过程中,煤中碱金属(主要为钠)释放并以Na_2SO_4、NaCl及Na的形式存在于烟气中,与受热面接触并于其上冷凝形成黏性内白层,内白层捕获飞灰颗粒后反应生成低熔点化合物,其烧结温度降低,使锅炉受热面上发生沾污增强型的"沾污烧结"过程。高钠煤灰的烧结过程包含固相烧结、液相烧结和气相烧结3种方式,对煤灰烧结过程的影响因素包括反应温度、化学组成、煤灰粒径、反应气氛、添加剂种类、锅炉设计和锅炉运行工况等。其中添加剂按氧化物种类可分为碱性氧化物和酸性氧化物,一般情况下碱性氧化物可以降低煤灰烧结温度,酸性氧化物可提高煤灰烧结温度。未来对于提高高钠煤灰烧结温度的研究方向可从新型添加剂出发,找到既能固定烟气中的钠,又能与灰渣中的低熔点含钠矿物质反应生成高熔点化合物的单一或混合成分的添加剂。同时,关于钠蒸气对积灰结渣在微观层面上的动态特性的影响机制也需进一步研究。概述了煤灰烧结温度的测量方法,热导率分析法、压力测量法、热机械分析法、筛分法和压降法,其中压降法是目前为止测量烧结温度较为准确的方法。介绍了上海理工大学碳基燃料洁净转化实验室在高钠煤灰烧结特性方面的研究方向,以期为解决燃用高钠煤锅炉积灰结渣问题提供参考。     

配煤对煤灰熔点的影响及灰熔点预测模型研究

针对皖北刘桥二矿煤（A）属于高灰熔点煤,无法满足Shell气化炉液态排渣的需要。考察了采用配煤技术降低煤A的灰熔点的效果,结果表明,配煤可以显著的降低煤A的高灰熔融性。使其能够满足Shell气化炉液态排渣工艺的要求。并采用最小二乘法对灰熔点与煤灰灰成分之间建立并回归了预测模型,预测模型方程表明,若能增加配煤煤灰中MgO的含量可显著降低煤灰熔点,增加配煤煤灰中CaO的含量可使煤灰熔点降低,在煤灰中SiO2和Al2O3总含量一定的条件下,高硅低铝的配煤煤灰可进一步降低煤灰熔点。同时该模型能较好地预测三种原煤配煤的灰熔点。     

生物质型煤性能的研究

试验研究了用煤泥和生物质粘结剂生产工业型煤的影响因素;结果表明,不同添加剂对跌落强度的影响不大,而不同成型压力对各种煤泥跌落强度的影响是一致的,压力为20MPa时,跌落强度最高;介绍了灰熔点的测定方法,带有MS-1的复合添加剂对型煤灰熔点的影响较大。     

福建无烟粉煤催化气化的工业化前景

概述了煤炭资源对我国国民经济的作用,指出了洁净煤技术中无烟粉煤气化的重要性,特别针对福建低活性与低灰熔点的劣质无烟粉煤,首次在实验室采用流化床催化气化的方式可获得较高煤气产率与煤气热值的令人鼓舞的高于常规高温气化的结果,进而论述了廉价的催化剂来源,碱灰渣的综合利用,催化气化的煤气成本与合理床型,这将为第三代煤气化技术─—催化气化工艺的进展与工业化试验提供了重要依据与实质研究．     

配煤降低潞安煤灰熔融温度及其机理研究

高灰熔点的潞安煤L分别与低灰熔点煤A,B和C按不同配比制成配煤灰样,用5E-AFⅡ型智能灰熔点测定仪测定其在弱还原性气氛下的熔融特征温度,利用X射线衍射(XRD)分析了配煤灰样在不同温度和不同配比下矿物组成的变化.结果表明,配煤能有效改善潞安煤L的灰熔融特性,配煤灰熔点与配比之间是非线性关系;高温下矿物形态的转变是导致配煤灰熔点变化的主要原因,进而利用CaO-Al2O3-SiO2三元相图结合XRD对高温下矿物形态的转变机理进行了探讨.     

型煤移动床富氧连续气化试验运行分析

以福建无烟粉煤和粘结剂成型制得型煤,用富氧空气为气化剂,在3 m型煤移动床富氧连续气化炉上进行了工业化气化试验。结果表明,型煤移动床富氧连续气化,可以实现安全稳定可靠气化运行,制出合格半水煤气,气质能满足合成氨、甲醇生产,可代替间歇式移动床气化。气化火用效率为67.2%,气化效果较好,有显著的节能减排效益,良好的推广应用前景。但有效气体成分偏低,CO2含量比较高。可采用高活性的晋城无烟粉煤生产的型煤气化或通过添加剂提高煤灰熔融温度、气化温度等措施,降低煤气中CO2含量。     

无烟煤粉煤的利用问题

我国无烟煤产量近２．５亿吨，据无烟煤生产现状和煤质特性，主要问题是灰分高的无烟粉煤大量积压。利用无烟粉煤的优化顺序：作高炉喷吹燃料，工业型煤，炼焦配料，煤基活性炭和炭其它高附加值的产品原料等。     

粒径对福建无烟煤在CFB锅炉中燃尽的影响

建立了福建无烟煤细颗粒燃烧模型,计算了其在容量35 t/h循环流化床锅炉炉膛内的燃尽时间和一次通过炉膛的停留时间,分析了不同粒径煤颗粒在不同燃烧温度和不同烟气流速时在CFB锅炉内的燃尽时间和停留时间的变化差异. 实验研究了福建无烟煤粒径对飞灰碳含量的影响及燃尽的影响. 结果表明,细煤颗粒的燃尽时间与停留时间均随粒径增大而增长,但燃尽时间增幅更明显,颗粒一次通过炉膛完全燃尽的临界粒径约为0.15 mm;粒径越大的颗粒其停留时间和燃尽时间对烟气流速和燃烧温度变化越敏感;无烟煤入炉粒径明显影响CFB锅炉飞灰含碳量,选用粒度为3~8 mm的偏粗颗粒为宜.     

一种无烟煤型焦洁净生产技术

介绍一种符合国家可持续发展战略的洁净型焦生产系统－以无烟粉煤为主要原料的型煤竖炉炼焦技术,并对其社会效益和经济效益进行初步评估。该型焦技术是以无烟粉煤为主要原料（占70％）,添加少量烟煤及粘合剂生产型煤,型煤进入连续运行的竖炉炼焦,所产煤气经净化后用作焦炉及型煤干燥的热源。其炼焦生产全过程密闭、连续、焦化时间短、无污染,产品块度及挥发分等主要指标调整灵活。     

生物质型焦生产工艺的研究

用生物质做粘结剂以干法冷压成型生产生物质型煤,再经炭化制得生物质型焦．研究了生物质（玉米秸、稻杆）配入量、成型压力、烟煤种类（气煤、气肥煤、肥煤、焦煤）及配入量对型煤和型焦的抗压强度的影响．实验结果表明,烟煤配入量和成型压力对型焦的抗压强度有显著影响,适宜的工艺条件为生物质配入量１８％,肥煤与无烟煤配比１：２,成型压力４６０ｋＮ．此外,分析了型焦和热解挥发物的组成和性质．     

利用燃烧指数分析生物质型煤的燃烧特性

分别选用焦作无烟煤、山西烟煤、陕西神木烟煤、平顶山烟煤四种原煤和其生物质型煤,通过不同煤种原煤和生物质型煤的热重分析实验,计算原煤和生物质型煤的着火、稳定燃烧和燃尽特性指数.分析得出:灰分和挥发分是影响生物质型煤燃烧特性及其燃烧特点的主要因素.     

无烟粉煤制炭化型煤的微晶结构研究

用XRD和TG等方法对无烟粉煤制炭化型煤的微观结构进行研究.结果表明:与石墨相比,炭化型煤的d(002)较大,但Lc和La较小.炭化型煤中的微晶无规则地连接,具有乱层结构;无烟煤成型块炭化时没有流体状胶质体形成,无烟煤颗粒通过黏结剂与细粉形成的胶料把它们黏结在一起,黏结剂与无烟煤颗粒表面有明显的作用界面;炭化型煤微晶结构与气孔结构共同决定炭化型煤的反应性.     

无烟粉煤制优质化肥型煤的研究

概述以无烟粉煤为原料，添加有机复合粘结剂ＭＪ＿３─ＭＪ＿４，制取化肥厂造气用型煤的新成型技术以及型煤在Φ２．２６米造气炉上进行气化工业性试验的结果。结果表明，新成型技术制得的型煤是化肥厂造气的优质原料。     

多功能淀粉基型煤黏结剂的研究与应用

以型煤稳定性为考察指标,研究NaOH与玉米淀粉的反应时间、反应温度、反应物配比及无烟粉煤与黏结剂的比例等因素对型煤稳定性的影响。用改性淀粉黏结剂与无烟粉煤混合,采用单因素实验法优化型煤成型的制备条件。黏结剂的最佳制备条件：反应时间1h,反应温度75℃,淀粉与水的质量比1：14,NaOH与水的质量比1：100,黏结剂占煤球质量的13%。添加了多功能淀粉基黏结剂的型煤的热稳定性较好,采用最佳的制备条件,制得抗压强度为1032.4N的型煤。     

松藻矿区高硫无烟煤加工和用的现状及发展初探

介绍了松藻矿区高硫无烟煤的产销、加工与利用的现状;论述了松藻煤脱硫降灰、洗选加工的意义、制约因素及对策;分析提出了松藻煤脱硫降灰的现实途径、合适深度及加工方法.