民用燃煤颗粒物及多环芳烃排放特性

民用煤的不完全燃烧是大气中颗粒物及其多环芳烃的主要排放源之一,对大气环境和人体健康均造成了严重危害。为了评价不同“煤炉匹配”方式对16种优先控制的高毒性多环芳烃（PAHs）排放的影响,研究了烟煤块煤、烟煤型煤、无烟煤型煤和兰炭4种不同燃料在代表性的3种民用炉具（正烧炉、反烧炉和解耦燃烧炉）中的颗粒物（PM）及其PAHs的排放特性。根据实验结果进一步计算了毒性当量,并与有关文献报道数据进行了对比。在解耦燃烧炉中,烟煤型煤PM和PAHs的排放因子（EF_PM 和EF_PAHs）（0.50 g/kg、403.2 μg/kg）分别是烟煤块煤（3.65 g/kg、989.6 μg/kg）、兰炭（1.08 g/kg、622.3 μg/kg）、无烟煤型煤（2.10 g/kg、148.3 μg/kg）的13.7%、46.3%、23.8%和42.3%、67.3%、282.3%,除了EF_PAHs高于无烟煤型煤之外,EF_PM 和EF_PAHs均明显低于其他煤种;以烟煤块煤为原料,在解耦炉中燃烧的EF_PM 和EF_PAHs（3.65 g/kg、989.6 μg/kg）分别是正烧炉（46.58 g/kg,16182.3 μg/kg）和反烧炉（6.00 g/kg,11749.4 μg/kg）的7.8%、60.8%和6.1%、8.4%,说明炉具燃烧形式对EF_PM和EF_PAHs的影响大于燃料种类;三种“煤炉匹配“方式（解耦炉+烟煤型煤、正烧炉+兰炭、正烧炉+无烟煤型煤）的EF_PM和EF_PAHs（0.50 g/kg、1.62 g/kg、1.32 g/kg和403.2 μg/kg、1196.5 μg/kg、66.5 μg/kg）均低于传统正烧炉+烟煤块煤（46.58 g/kg,16182.3 μg/kg）以及近年来大部分文献报道的数据（0.68~24.3 g/kg,680~137700 μg/kg）。结果表明,炉具燃烧形式和煤质特性均是影响EF_PM和EF_PAHs的主要因素,但高效的燃烧方式能够大幅降低煤质特性对污染物排放造成的影响,通过对炉具的不断改进以及采用合适的“煤炉匹配”技术,能够对我国储量巨大的烟煤资源合理、有效和清洁地利用。     

典型煤炭燃料在民用解耦炉中的燃烧实验研究

实验对比研究了烟煤块状半焦及烟煤型煤等煤炭燃料在民用解耦炉中燃烧时的污染物排放特性和炊事能力，并基于解耦测试炉对烟煤型煤的特征尺寸进行优化，验证了解耦炉具对不同种类民用煤炭燃料的适应性。结果表明，民用解耦燃煤炉具特有的结构特征和通风方式有利于NOx和CO的同时减排。若在解耦炉中燃烧烟煤洁净型煤，可进一步实现对SO2和颗粒物(PM)的有效控制。型煤尺寸对炉具污染物排放影响显著，尺寸优化后的烟煤洁净型煤在解耦炉中稳定燃烧时NO, SO2, CO和PM的平均排放浓度按基准氧含量9vol%折算后，分别低于190, 300, 380和30 mg/m3，炊事功率可达1.65 kW。     

民用散煤污染治理(Ⅰ)不同炉具燃烧特性的对比试验研究

为了提高市面上炉具的燃烧效率,降低民用煤散烧污染物排放,获取市面上不同燃烧方式民用炉具的燃烧特性,考察了兖矿集团研制的高效改性烟煤型煤在兖矿蓝天解耦燃烧炉具和市面上6种典型的民用炉具中的燃烧特性,包括上火速度、火力强度、烟气温度、热负荷、CO排放浓度等。根据燃烧方式可将炉具分为3类,分别是正烧类炉具、反烧类炉具及解耦燃烧炉具。结果表明,正烧类炉具具有较高的上火速度及火力强度,分别达到8℃/min和2 kW以上,但使用过程中烟囱有大量黑烟冒出,烟气污染物排放浓度高,并且排烟温度较高,平均达到300℃左右,导致炉具热效率低,热负荷难以控制,需频繁加煤,导致炉具燃烧和污染物排放具有极强的周期性;反烧类炉具因其多回程的炉膛结构原因,大部分不具备炊事功能,炉具使用过程基本无烟,减少了PM_(2.5)以及有机挥发分气体的排放,运行过程较为稳定,但由于其贯穿炉膛的送风及燃烧方式,导致料层容易烧穿,冒出大量黑烟。解耦炉具的上火速度与火力强度分别可达到6℃/min及2 kW以上,具有较好的炊事能力,使用过程无烟,且平均烟气温度不超过250℃,热效率高,热负荷易于调节,加煤周期较长,燃烧、供热稳定。同时,解耦炉具通过合理的一、二次风配比,使型煤充分燃烧,CO排放浓度低于普通正烧及反烧类炉具。通过"煤炉匹配"在实现烟煤无烟化燃烧的同时,达到上火快,火力强,好使用的目的。     

京津冀地区民用洁净煤燃烧及排放特性

针对居民无烟煤、兰炭燃烧存在的难点燃、易断火、不耐烧等问题,通过热重燃烧试验,分析了兰炭、无烟煤、兰炭和无烟煤混合型煤的燃烧特性,利用民用煤燃烧试验装置进行民用洁净煤燃烧烟气污染物检测。结果表明,兰炭着火温度为449℃,无烟煤着火温度为504℃,兰炭的燃烧失重和失重速率均高于无烟煤,表明兰炭比无烟煤易点燃、燃烧持续时间短,混合型煤能够兼顾二者的燃烧特性,建议在型煤加工过程中采用无烟煤与兰炭混合原料成型。3种产品燃烧排放烟气中颗粒物质量浓度均低于30 mg/m3,烟气成分中SO2质量浓度均低于40 mg/m3,NOx质量浓度均低于140 mg/m3,林格曼黑度为0级,达到国家标准的限值要求。兰炭、无烟煤、兰炭和无烟煤混合型煤是农村居民燃煤的理想清洁燃料。     

洁净民用型煤燃烧特性及污染物的排放

选择典型晋城无烟煤和榆林半焦为原料,通过热重法研究原料在不同掺混比下的燃烧特性,制得洁净民用型煤并进行性能评价,得到型煤的燃烧特性及污染物排放规律.结果表明:随着半焦添加比例(质量分数)的增加,型煤抗压强度逐渐下降,热稳定性基本没有变化;随着半焦的加入,型煤的残炭率下降,排放出的NO_x降低;半焦型煤NO_x排放比无烟煤型煤NOx排放减少65.6%,但CO排放为无烟煤型煤CO排放的2倍;当半焦含量为60%时,型煤燃烧时间最长.     

兰炭替代无烟煤高效清洁利用的研究

为考察兰炭作为清洁燃料替代无烟煤的可行性,在民用取暖炉中分别对兰炭和无烟煤的点火时间、燃烧时间、燃烬时间以及燃烬率进行研究。结果表明:兰炭燃烬时间为297.25 min,低于无烟煤的燃烬时间303.25 min;兰炭的残炭率只有无烟煤的1/10;针对污染物排放,兰炭NOx排放量只有无烟煤的1/7,SO2排放量只有无烟煤的1/4;但是在试烧过程中,兰炭和无烟煤烟气中均有大量的CO,这是因为在燃烧过程中,氧不足导致兰炭和无烟煤不完全燃烧,造成了燃料的浪费。综合以上,兰炭利用率高于无烟煤,且产生的灰渣和有害气体污染物少。     

民用解耦燃煤炉中的NO x 和CO同时减排

典型民用解耦燃煤炉具有底部连通的两个分别被称为热解室和燃烧室的并列炉膛，煤炭从热解室上部加入，空气通过热解室底部的倾斜炉排引入。结合煤炭燃烧过程中的氮转移路线与解耦炉中的气体循环流动特征，定性分析了民用解耦燃煤炉中的NO _x 和CO同时减排机理，并在此基础上对配风和煤种等因素对NO和CO排放的影响进行了定量实验研究。结果表明，民用解耦燃煤炉特有的结构特征和通风方式有利于NO _x 和CO的同时减排，解耦炉具与洁净型煤匹配可显著降低综合污染物排放。     

新型燃煤炉具燃烧原煤和洁净型煤时NO_x排放量对比研究

为考察不同燃料在小区域供暖炉具中的NO_x排放特性,分别以原煤和洁净型煤为燃料进行了燃烧试验;结果表明,相比燃用原煤,洁净型煤可以降低NO_x排放33%,实现炉内降氮的目的;单个洁净型煤在层燃炉具燃烧中经历了动力燃烧、过渡燃烧、扩散燃烧、燃尽等4个过程,在燃烧中通过贫氧气氛抑制、还原性气体和焦炭还原等过程降低NO_x,具有自还原NO_x的作用。     

适应晋城无烟煤气化的煤气化技术经济分析

随着常压间歇式固定床(UGI)煤气化技术的逐步淘汰和无烟煤市场的萎缩,晋煤集团急需寻求适合于晋城无烟煤的气化技术。在对晋城无烟煤气化特性分析的基础上,结合国内外主流气化技术的特点,比较了不同气化技术对晋城无烟煤的适应性和经济性。结果表明:JC炉和晋航炉能较好适应无烟块煤,具有较好的技术经济性;通过优化航天炉和针对性地开发晋煤炉,可实现无烟末煤的高效利用。     

钙基添加剂对不同煤种解耦燃烧下硫释放的影响

煤燃烧后排放的硫氧化物导致的环境污染问题已经引起人们的日益关注。基于一段式和两段式卧式炉,本文探究在传统燃烧和解耦燃烧条件下,温度、煤种以及CaO对燃煤释放SO₂规律的影响。试验结果表明：不同煤种的SO₂释放规律存在差异。随着温度的升高,不同煤种燃烧SO₂的释放量均不断增加,硫的动态析出曲线逐渐由单峰分布转化为双峰分布。传统燃烧模式下,添加的CaO对烟煤、无烟煤和褐煤脱硫效率可以达到70%以上,高氯煤脱硫效率则较低,仅有12.09%～20.45%;随温度升高,烟煤、褐煤和高氯煤的脱硫效率呈现先略微下降,后升高再下降的趋势,烟煤脱硫效率则逐渐降低。解耦燃烧模式下,CaO对烟煤、无烟煤脱硫效率在42.35%～76.23%,褐煤在21.35%～52.63%,高氯煤脱硫效率仍然较低,在8.93%～10.57%;随温度升高,烟煤、褐煤和高氯煤的脱硫效率呈现先增加后降低的趋势,烟煤脱硫效率逐渐降低。解耦燃烧模式下,不同煤种SO₂的总释放量大于传统燃烧模式,添加CaO后脱硫效率小于传统燃烧模式。     

煤棒作为气化用煤经济分析

O前言目前,山西阳煤丰喜(肥业)集团有限责任公司(以下简称丰喜公司)生产能力已达到800kt/a氨醇和1100kt/a尿素,共有27台少2800mm或少2650mm固定层造气炉,原料煤为阳泉块煤和粒度煤。进厂原料块煤中含10%(质量分数)左右的末煤,每月产生的末煤量为10kt左右。改造前,产生的末煤主要用于锅炉和三废炉掺烧,因无烟煤价格较高,掺烧不仅成本高,而且造成末煤利用率较低。为了提高末煤利用率、降低生产成本,丰喜公司新建了l套150kt/a煤棒生产装置,将末煤制成煤棒,用于固定层造气炉生产原料气,锅炉和三废炉使用低价烟煤作燃料。     

神木兰炭制备大块铸造型焦的工业试验

以兰炭粉为主要原料,配加黏结性烟煤和黏结剂,通过冲压方式制成大块型煤,再利用改进的隧道窑将型煤炭化成型焦,型焦应用于冲天炉,作为冲天炉化铁的主要燃料.结果表明,以兰炭粉为主要原料所制得的型煤落下强度均为97.0%;型煤经隧道窑炭化所得型焦的整块率均为99.5%,落下强度为91.0%和93.5%,固定碳含量为86.5%和88.2%,热值为27.77kJ/g和27.81kJ/g;经炭化后的型焦应用于冲天炉,冲天炉风压降低,炉内透气性得到明显改善,熔化的铁水温度达到1 421℃和1 418℃,化铁效果好,完全满足铸造的要求.     

兰炭与生物质混合燃烧对NOx、SO2排放及燃烧特性的影响

生物质与兰炭掺混燃烧被认为是解决大量碳排放、NO_x和SO₂ 等空气污染相关问题的潜在途径。分别通过热重试验和滴管炉试验研究纯兰炭、兰炭与生物质混合物空气分级燃烧特性,分析掺混比对混合燃料着火温度、燃尽温度、结渣特性、沾污特性及燃烧特性指数的影响,确定适宜空气分级燃烧比例、最佳燃烧温度和最佳掺混比。结果表明,掺烧生物质可有效降低混合燃料着火点,其着火点由474℃降至300℃,掺烧生物质后燃尽温度略降低,兰炭掺混生物质燃烧未明显提高燃烧特性指数;兰炭粉掺混生物质燃烧有高灰分沉积倾向,结渣倾向小。相比掺烧前,不同温度掺烧生物质后出口NO_x和SO₂质量浓度均较低,1 200℃出口NO_x和SO₂质量浓度降幅均较高,分别达87.27%和80.2%。未空气分级时,综合出口NO_x等参数得出,适宜生物质质量分数为30%～40%,最佳燃烧温度1 200～1 300℃。分级燃烧时,生物质质量分数30%的NO_x初始排放随温度变化平缓,稳...     

工业洁净型煤固硫性能研究及其链条炉应用

以普通烟煤(长焰煤)为原料煤,考察了固硫剂的引入以及固硫添加剂的添加对烟煤固硫率的影响,并通过TG-MS初步分析了复合固硫剂的固硫机理。进一步压制得到了工业洁净型煤,并在0.5 t的工业链条锅炉上进行了试烧,进一步获得了型煤在实际燃烧过程中的污染物排放数据。研究结果表明,随着钙硫比的增大(1.5~2.5),钙基固硫剂固硫率逐渐提高,以SiO_2作为添加剂时,复合固硫剂固硫率效果较好,达到了69.1%。实际试烧效果也表明,加入添加剂后,型煤燃烧固硫减排效果明显,链条炉上SO_2减排量达到33.3%。     

兰炭基生物质型煤成型工艺及性能的研究

以粒度小于12 mm的兰炭末为原料,用NaOH改性松针为粘结剂,采用冷压成型工艺制备用作清洁燃料的兰炭型煤,分别讨论了松针质量分数、松针粒度、NaOH溶液的质量分数、改性温度、粉煤粒度对兰炭型煤强度的影响,采用单因素实验与正交实验对工艺条件迚行优化,并通过红外光谱和扫描电镜对兰炭型煤迚行表征,最后利用量热仪和测硫仪考察了兰炭型煤的燃烧特性。研究结果表明:氢氧化钠溶液的质量分数为3%、兰炭末的粒度为0.3～0.6 mm、改性的温度为75℃、松针粘结剂的质量分数为15%、松针的粒度为1.5～2.0 mm为最佳工艺条件,兰炭型煤的强度达到了3 456.1 N,当氧化钙将入5 g时,固硫率达到91.69%,在最佳工艺条件时燃烧热为25.65 MJ/kg。此研究成果可为兰炭末的资源化利用提供一定的技术指导,对降低粉尘和雾霾等环境污染提供一定的理论基础,既解决了兰炭末资源浪费和环境污染的问题,又能生产洁净、低污染的兰炭型煤,提高了兰炭企业的经济效益。     

混煤燃烧过程中的交互作用:过量空气系数对混煤燃尽特性的影响

在沉降炉上对无烟煤、贫煤、烟煤、褐煤以及不同配比(25%、50%、75%)混煤开展了过量空气系数对混煤燃尽特性影响的实验研究。结果表明,混煤燃烧中挥发分高的煤对挥发分低的煤存在促进和抑制2种交互作用。"炉外"掺烧方式下,低挥发分煤与高挥发分煤掺混时,抢风抑制作用表现明显;尤其是掺烧75%高挥发分煤时,抢风抑制作用最为显著;提高过量空气系数可以改善贫氧气氛,减弱混煤燃烧中的抢风抑制作用,提高混煤燃尽率。"炉内"掺烧方式下,过量空气系数的增加,交互作用减弱,各单煤的燃烧独立性增强,混煤燃尽率逐渐接近计算线性燃尽率。     

固相萃取-气相色谱-质谱法同时测定化妆品中多环芳烃和邻苯二甲酸酯类物质

建立了固相萃取(SPE)-GC-MS法同时测定化妆品中的16种多环芳烃(PAHs)和17种邻苯二甲酸酯类(PAEs)的分析方法。样品经乙腈超声萃取后,经PSA/Slica玻璃柱净化,以Agilent Select PAH色谱柱分离,气相色谱-质谱法选择离子(SIM)监测测定。16种PAHs和17种PAEs在0.5~200μg/L范围内线性良好,相关系数均大于0.99;PAHs方法检出限为0.6~1.0μg/kg,方法定量限为1.9~3.3μg/kg,阴性样品3个添加水平的平均回收率为86.4%~112.2%;PAEs方法检出限为0.4~2.3μg/kg,方法定量限为1.5~7.6μg/kg,阴性样品3个添加水平的平均回收率为82.2%~114.1%;相对标准偏差均小于10%(n=6)。     

生物质与煤直接耦合燃烧试验研究

为了研究生物质不同掺烧位置、掺烧比例、生物质一次风温和风率以及不同煤种掺烧后对锅炉NO排放以及飞灰可燃物的影响,基于50 kW下行炉煤粉综合试验台进行了生物质颗粒掺烧热态试验。试验结果表明,生物质输入热量掺烧比例为6%时,生物质从不同位置掺入,NO排放都有一定程度下降,不同位置降幅不同,生物质从还原区送入时NO排放下降幅度最大,烟煤下降幅度为23.47%,贫煤下降幅度为13.64%;烟煤掺烧生物质时从燃烧前期加入利于煤粉燃尽,贫煤掺烧生物质时从燃烧后期加入利于煤粉燃尽,总体上掺入生物质后,炉膛出口烟气温度都有不同程度上升;生物质输入热量掺烧比例从6%提高到12%后,与烟煤耦合燃烧时NO排放降幅从23.31%增至39.5%,与贫煤耦合燃烧时NO排放的降幅从13.61%降至10%,但贫煤作为主燃料时,NO下降绝对值高于烟煤;不同生物质对NO下降幅度与生物质中氮含量相关,氮含量越低,NO下降幅度越大;提高生物质的一次风温,飞灰可燃物含量从13.88%降至7.62%,不影响安全的情况下,应尽量提高生物质一次风温度;生物质一次风率的变化对燃烧效率影响较小。     

2500t/d生产线窑炉系统工艺缺陷与对应完善措施

<正>金塔水泥有限公司2 500t/d湿改干生产线于2005年5月点火投产。烧成系统配置Φ4m×60m回转窑、五级旋风预热器和Φ5.4m×31m在线管道喷腾式分解炉,炉的设计主要是靠增长管道、增大炉容来延长炉煤在炉内的停留时间,虽按100%烧无烟煤设计,但该公司烟煤掺量一直都在20%~30%左右。投产以来,分解炉煤粉的不完全燃烧造成烟室、缩口、斜坡和     

O_2/CO_2气氛下煤与生物质混燃NO_x的排放特性

在滴管炉上研究不同煤种(褐煤、烟煤、贫煤和无烟煤)与生物质(稻壳)混燃NO_x的排放特性,分析不同燃烧气氛、生物质掺混比例和氧气体积分数对混燃NO_x排放特性的影响.结果表明:在20%O_2/80%N_2气氛下,不同煤种和生物质混燃时,NO_x沿程分布均呈现出先增大后减小的变化趋势,烟煤/稻壳的NO_x排放量最高;在氧气体积分数为20%条件下,O_2/CO_2气氛比O_2/N_2气氛下NO_x的排放量降低;在30%O_2/70%CO_2气氛下,随着混燃中生物质掺混比例的增加,不同煤种NO_x的排放量逐渐降低,褐煤的NO_x排放量下降最显著,由130.029mg/m~3下降到49.674mg/m~3;在O_2/CO_2气氛下,随着氧气体积分数的升高,NO_x排放量增加.氧气体积分数由20%升高到30%,烟煤单燃时NO_x排放的增加量较小,生物质和烟煤混燃时NO_x排放的增加量较大.