煤颗粒在一定温度和压力下的气化动力学过程模拟

IGCC技术是洁净煤技术的重要方向,气流床气化炉是IGCC的重要设备之一。对气流床气化炉数学模型的研究是突破气化炉核心技术的关键所在,通过对从一种简化的气流床气化炉动力学模型人手,建立起气化炉中C、O_2以及合成气主要成分和炉内停留时间关系的动力学模型。在已知入口参数的条件下,以预测气化炉出口合成气成分、流量、碳转化率等参数,计算结果和相关学者的论文研究结果相符。通过建立气化炉动力学模型,得出气化炉中C、O_2和合成气主要成分随炉内停留时间的变化关系。     

烧结余能综合回收利用技术研究

通过对某烧结厂一台烧结机的热工测试,分析了该烧结机在已有余热回收系统的条件下进一步增大余热回收的潜力,提出了对烧结机尾部高温段和冷却机中、低温段未利用余热的合理利用方案,并提出了多技术综合回收利用烧结余热的方法。     

煤灰熔融行为及其矿物质作用机制的量化研究

选取典型高灰熔点和低灰熔点煤种,利用X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜能谱仪(SEMEDX)对高温气化条件下煤灰熔融行为及其矿物质演变规律进行了实验研究与量子化学计算.结果表明:高温下大量莫来石的生成是导致煤灰试样A具有高灰熔融温度的主要原因;煤灰试样B中由于存在较多的硬石膏、钠长石等低熔融矿物质,且CaO与莫来石反应生成钙长石与钙黄长石的化学反应在煤灰试样B熔融过程中起到了关键作用,从而使其具有低的熔融温度.经量子化学计算分析表明,由于莫来石易与电子接受体结合而难与电子给予体结合,在煤灰熔融过程中,莫来石易与煤灰中常见的碱性阳离子(Ca2+、Mg2+、Fe2+、Na+、K+)电子接受体反应生成其他物质,通过添加不同的阳离子可促使莫来石向不同矿物质转变,可以进一步控制煤灰的熔融变化过程及其熔融温度.     

水煤浆气化炉入口参数对出口合成气的影响

整体煤气化联合循环发电（IGCC）电站中水煤浆气体炉入口参数对出口合成气有很大影响,文章利用商业软件ThermoFlexl7对IGCC电站中气流床式水煤浆气化炉模拟计算,再结合气流床气化炉的特点,从气相反应的化学平衡角度分析,得出气化炉入口参数对出口合成气的影响特征：气化炉入口氧煤质量比的改变是影响合成气参数的主要因素,其影响程度大于水煤浆浓度的变化带来的效果。通过回归分析,提出CO变换反应是决定合成气成分的重要反应、并且合理的得出随气化压力的增大,合成气中甲烷的浓度几乎是线性增多。     

工业锅炉与分散式供能系统效率分析

论述了我国层燃、半悬浮燃烧、悬浮燃烧,各种燃烧方式的优缺点,不同燃料应采用不同的燃烧方式;400多台燃煤工业锅炉测试表明:我国燃煤工业锅炉的运行效率普遍低于设计效率,从2 t/h到20 t/h以上燃煤工业锅炉,随容量的增加锅炉运行效率从68.03%到80.59%,各种能量损失中漏风引起的热损失最大,最高达21%,可采用膜式水冷壁、先进的炉排密封技术和自控技术解决漏风问题,排烟温度热损失次之,最高达5%,采用增加锅炉尾部受热面和新的循环系统来降低排烟温度;用典型案例证明了能效分析应从能源的开采、运输、利用、污染物控制全系统成本考虑,而不应从单一用能设备的效率高低来评价。     

洗煤对高碱煤碱金属迁移及灰熔融特性的影响

针对燃用某高碱煤种遇到的强沾污、结渣难题,对典型高碱煤种分别用去离子水、1 mol/L硝酸和1 mol/L醋酸铵进行了洗煤,并用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICPOES)、X射线荧光仪(XRF)、和X射线衍射仪(XRD)等分析测试仪器对不同溶剂洗煤前后煤中的碱金属元素、矿物质组成进行了分析与测试。研究结果表明:3种洗煤介质对煤中Al和Si几乎没有脱除效果。但去离子水对煤中Na、K、S、Fe的脱除率在50%左右;硝酸和醋酸铵能对煤中Ca和Na的脱除率达到90%左右;洗煤后煤灰的熔融温度虽然变化不大(DT升高11~42℃),但洗煤后由于Na、S等碱金属的脱除,使得在灰的熔融过程中,初始液相析出温度由原煤的700℃升至900℃(硝酸)和1 100℃(醋酸铵);且初始液相析出的质量百分比也由17wt%降低至5.38wt%(去离子水)/5.09wt%(硝酸),这对降低高碱煤的沾污程度起着至关重要的作用。     

添加剂对煤灰熔融特性的影响

在8种煤灰中添加不同矿物质作助熔剂,对煤灰熔融特性进行研究;并用灰色系统方法对8种煤灰的矿物质成分和综合成分与煤灰熔融特性的相关度进行研究,然后对实验方法与灰色系统关联度方法进行比较研究.结果表明:添加剂可以降低煤灰熔融温度,也可以升高煤灰熔融温度,添加剂CaCO3为30%时,F煤和D煤得到最低熔点分别为1 250℃和1 350℃;添加剂硼砂(Na2B4O7·10H2O)为15%时,F煤到最低灰熔点1 150℃,硼砂为20%时,D煤可到熔点1 300℃以下.根据关联度方法可得到:酸性矿物质是影响煤灰熔融温度的主要因素,钠系物质对灰熔融性的关联度比钙系物质影响大,数学方法计算结果与实验结果相吻合.     

我国火力发电节煤和CO2/SO2减排潜力的探讨

本文对我国火电煤耗和CO2、SO2排放现状的数据进行了分析探讨,通过建立灰色系统GM(1.1)模型,对我国火电煤耗,CO2、SO2 排放前景进行了合理预测,综合论述了我国火力发电煤炭利用的能耗现状和节能潜力.