山西煤中有害微量元素分布特征与富集规律

为进一步厘清山西煤中有害微量元素的分布与富集规律,在综合前人研究的基础上,分析了山西煤中4种常见有害元素氟、氯、砷、汞的分布特征和富集规律。研究发现,山西煤中有害元素总体具有低氟、高氯的特点,石炭-二叠纪煤低氟、低砷、低汞、高氯,侏罗纪煤高汞、高砷、高氯、低氟;氯主要富集于西山矿区、霍州矿区,砷主要富集于大同侏罗纪矿区和沁水煤田武夏矿区,汞主要富集于平朔矿区和西山矿区;控制山西煤中有害元素富集的主要因素有聚煤环境、沉积物源性质和岩浆热液活动。建议对煤中有害元素的赋存状态进行深入研究,以提高煤炭分选效果,同时改进分选方法,在分选的同时对有害元素进行固定,防止和减少二次污染;在对粉煤灰中有益元素进行提取利用时建议进行技术、经济和环境指标的综合评价。     

煤泥与玉米芯混燃过程TG-MS研究

为了研究煤泥与玉米芯的混燃特性,利用热重-质谱(TG-MS)联用技术研究了煤泥、玉米芯单独及混合燃烧的着火、燃尽等特性,在线监测了气体释放物CO_2、SO_2和NO_2,并分析了其变化规律。结果表明,当升温速率为10℃/min时,煤泥中掺烧玉米芯可以使混合样品着火温度降低204.62℃,燃尽温度降低26.52℃,燃烧性能得到明显改善。随着升温速率提高,混合样品在挥发分析出燃烧阶段,以及固定碳燃烧阶段的燃尽温度和最大失重速率都相应提高,而混合样品的着火温度变化不大。各样品燃烧时,CO_2和NO_2释放峰与其燃烧失重峰对应。煤泥中掺混玉米芯燃烧,降低了SO_2气体的排放。     

盐湖粗硫酸镁提纯工艺研究

对运城盐湖滩田结晶的粗制硫酸镁进行了提纯实验，确定了精制工艺路线。工艺条件为：溶解温度80～90℃，密度1．37—1．39g／cm^3，热滤温度≥75℃，冷却结晶时间8h，搅拌速度50～60r／min，冷抽滤温度18℃，烘干温度45～55℃。该工艺技术可行，经济合理，所得产品符合工业七水硫酸镁标准的指标要求。     

钙基固硫剂在煤泥燃烧中的变化及固硫效果研究

为降低煤泥燃烧过程SO_2排放,以煤泥为原料,分别利用X射线衍射仪(XRD)和电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP)分析煤灰中矿物组成和化学组成,研究了2种钙基固硫剂(CaCO_3、CaO)在煤泥燃烧过程中的演变行为和不同条件下的固硫效果。结果表明,当燃烧温度低于820℃时,2种固硫剂在燃烧过程中均主要转化为硬石膏和石灰,不与煤泥中的矿物质发生反应。当燃烧温度高于820℃时,固硫剂转化为硬石膏和生石灰,而生石灰又与煤灰中的SiO_2和Al_2O_3反应生成了钙黄长石。当燃烧温度超过1 000℃时,部分固硫产物CaSO_4发生分解,导致固硫率降低。煤泥和固硫剂混合制备成型煤,能够显著提高固硫效果。     

低热值煤电厂配煤技术研究进展

针对低热值煤电厂单一来源燃煤偏离设计煤种,造成运行不稳、成本高等问题,系统论述了动力配煤的主要技术,分析了配煤工艺、设备及管理现状,并对山西境内5个电厂燃煤资源及煤质情况进行实地调研,结合煤质来源不稳定,煤种多,煤质复杂的情况,提出了基于煤质在线检测的无筒仓的封闭式储混配煤控制系统。结果表明,该系统考虑燃料全局管理,最终实现基于无筒仓的实时在线配煤,在大规模储煤的情况下,实现高效、精确、自动化配煤。可减少煤炭长期储存带来的热值损失,以及资金占用带来的成本增加,预计节约成本1%,降低煤耗1%~2%;可降低SO2、NOx的瞬时大量生成,减少瞬时超标排放的频次。无筒仓的封闭式储混配煤控制系统为实施配煤自动控制提供了一种新的方法,保证燃料的稳定供给。     

生物质型煤与褐煤的生命周期评价对比研究

为了研究生物质型煤对环境的影响和能耗情况,利用生命周期评价方法,与褐煤进行对比评价,从型煤与褐煤的生产到燃烧进行全面分析。结果表明,生物质型煤生命周期的环境负荷指数是0.30,褐煤的潜在环境影响负荷指数为0.48,生物质型煤的环境影响明显低于褐煤;环境影响类型主要是全球变暖,主要影响因子是CO2;生命周期各阶段的环境排放量主要集中于燃烧使用阶段,因此,降低燃烧使用阶段的环境影响是生物质型煤技术改进的重要途径。     

小型家用炉技术现状及检测评价方法

为解决当前家用炉烟尘排放量大,热效率低,燃烧不完全等问题,论述了国内外小型燃煤炊暖炉的结构、研究现状、应用情况及污染物评价方法。结合目前北方小型城镇和农村居民的生活习惯及经济情况,设计了NQ-18C民用炊暖炉,并进行了NQ-18C小型炊暖炉与市售普通型煤锅炉燃烧效果对比和污染物排放试验。结果表明,正常运行下,NQ-18C小型炊暖炉供热能力是普通锅炉的1.89倍,热效率大于65%,排烟温度200℃,炉飞灰、炉渣含碳量6.4%,符合GB/T 16155—2005要求。在燃烧环保型煤时,NQ-18C小型炊暖炉中SO_2排放浓度小于200×10~(-6)、NO_x浓度小于300×10~(-6),燃烧效率高,可安全稳定运行。设计的NQ-18C环保节能型炊暖炉能够抑制NO_x生成、消除烟黑排放。     

煤泥型煤爆裂行为的影响机制

通过爆裂过程中起始爆裂时间和持续爆裂时间以及型煤微观形态,探讨了水分、成型压力、混合比例(质量比)和温度对煤泥型煤爆裂行为的影响.结果表明:水分的蒸发是影响煤泥型煤发生爆裂的重要原因;成型压力通过影响煤泥型煤的内部结构进而影响爆裂,成型压力越大,结构越致密,产生的气体越易在煤泥型煤内部集聚,从而越易发生爆裂;煤泥和石灰石混合比例对爆裂行为的影响,主要通过不同混合比例引起的煤泥型煤的结构及成分的变化发挥作用,高质量分数的石灰石形成的煤泥型煤结构更致密,传热速率更快,更有利于爆裂的发生;温度对爆裂行为的影响主要体现在对煤泥型煤内外温度梯度的影响,进而从热应力与化学反应两方面影响爆裂特性.     

电石渣循环利用碳减排潜力及其生命周期评价研究进展

将电石渣循环利用于建筑材料、环境治理和化工产品等领域,可实现工业废渣利用和二氧化碳减排。在双碳背景下,对电石渣固碳量及其循环利用途径的碳减排潜力分析尤为重要。详细统计了代表产区电石渣粒径分布和化学组成,依据各电石渣中氧化钙含量计算理论固碳量,系统分析电石渣各类循环利用途径的碳减排效果及其在生命周期评价中具体实施步骤,介绍了生命周期评价在电石渣领域的应用案例。计算发现电石渣理论固碳量与氧化钙质量分数呈正相关。新疆和河北地区电石渣中氧化钙质量分数均约90%,山东地区电石渣氧化钙质量分数低,约61%,来自山东和新疆等6个产地电石渣的理论固碳量在0.48～0.72 t/t(以电石渣计)。电石渣循环利用领域,电石渣不论是替代石灰石原料生产水泥、砌砖、氯化钙和碳酸钙等建筑和化工产品,或针对其呈碱性特点用于烟气脱硫和工业废水处理,依各自产业规模差异均能不同程度减少二氧化碳排放,达到碳减排目的。其中,电石渣在建筑材料领域应用成熟,生产规模大,故碳减排总量大,代表企业平均每年减少万吨级二氧化碳排放。用生命周期评价计算电石渣循环利用碳排放量4个案例分析显示,电石渣制取1 t水泥熟料排放CO₂