生物质与煤混烧的热重-红外试验研究

利用TG-FTIR对生物质、煤及其混合物的燃烧过程及燃烧产物进行分析,研究了生物质添加比例、升温速率、氧气浓度对燃烧过程的影响。结果表明,生物质的加入可以有效改善样品的燃烧性能,提高样品的燃尽性能。提高生物质添加比例,可以降低燃烧气态产物中CO与CO₂的比例,提高燃料利用率。提高升温速率和氧气浓度,可以提高生物质与煤混合物的燃烧速度,缩短燃烧时间,改善生物质与煤混合物的燃烧性能,有利于燃烧反应的进行;同时,燃烧气态产物中CO所占比例逐渐减小,CO₂所占比例逐渐增大,提高了燃料的燃尽率。     

添加剂对煤粉-污泥混合燃烧特性的影响及动力学

采用热重分析法考察污泥、煤粉以及两者混合样品的燃烧特性,通过着火温度(Ti)、燃尽温度(Tb)以及综合燃烧特性指数(S)的变化,进一步研究添加剂对污泥-煤粉混合燃烧特性的影响,并探讨催化燃烧机理。结果表明:添加污泥能够降低煤粉的Ti,加速煤粉热解燃烧,改善煤粉的燃烧性能;但当污泥掺混比10%时,混合样品的最大失重速率降低,Tb升高,综合燃烧性能S变差。CaO,Na_2CO_3能够促进挥发分析出燃烧,并带动后续固定碳的燃烧,因此混合样品的燃烧速率提高,燃烧时间缩短,综合燃烧性能改善;MnO_2,Fe_2O_3对混合样品的无明显催化作用,且降低了混合样品的最大燃烧速率。同时,动力学分析表明添加CaO,Na_2CO_3能够减小燃烧体系的活化能,而添加MnO_2和Fe_2O_3对混合样品的表观活化能无明显影响。     

深度煤炭热转化工艺

美国罗思布德合成煤伙伴公司将深度煤炭热转化工艺与物理选煤工艺相结合,用低煤价次烟煤和褐煤为原料生产一种优质、低硫的煤制品。原煤通过流化床干燥器和反应器分别除去松散附着水、化学吸附水以及挥发性含硫化合物。经过转化,煤炭经深床分层工艺脱除灰分。该技术适用处理含水25%～40%、含硫05%～15%的低热值煤,生产的煤制品水分低于1%、含硫量低于03%,热值可提高50%～70%。这家合成煤公司在电厂进行的燃烧试验表明,当合成煤含量在配煤中为50%时,二氧化硫排放降低21%,发电能力也有所提高。但合成煤的自燃问题还有待解决。罗思布德合成煤公…     

温和热解条件下内蒙褐煤热解半焦的燃烧性能

为研究褐煤半焦的高效洁净利用及其燃烧性能的判别,模拟工业生产中煤炭热解外热式直立炭化炉,组装煤炭热解实验装置对内蒙褐煤进行热解。采用热重分析法对半焦/煤进行燃烧性能研究,探讨了影响褐煤热解半焦燃烧性能的主要因素,并对半焦与煤的燃烧性能进行比较。结果表明：热解条件是影响半焦燃烧性能的重要因素,随热解温度的升高和热解时间的延长,内蒙褐煤热解半焦的燃烧性能变差;半焦的燃烧性能与其本身的质量参数相关,用半焦的燃料比可以准确预测半焦的燃烧性能;对比半焦与煤的燃烧性能,发现内蒙褐煤热解半焦的燃烧性能“异常”好,其主要原因是内蒙褐煤半焦具有发达的孔隙结构,碳的活性高,其性质类似于木炭,有优异的燃烧性能。     

一种节煤增效剂和工业型煤粘结剂

近期 ,随着煤炭价格大幅上涨 ,加上国家对环保力度的加大 ,如何能够有效利用资源 ,节能降耗 ,防治煤烟污染 ,提高煤炭利用率 ,已成为以煤炭为原料和能源的企业的当务之急。开封市科委专利技术研究所在国内率先开发的节能、环保产品———节煤增效剂和利用粉煤、焦粉生产气化型煤、燃料型煤的工业型煤粘合剂技术。这种洁净煤燃烧技术 ,从源头上有效解决我国工业锅窑炉工况差、热效率低 ;粉煤、劣质煤污染严重、利用率低 ;无烟块煤不足和煤粉的积压、污染等问题。被专家们评价为煤炭清洁燃烧的一条有效途径。该工业型煤复合粘合剂 ,采用无机、…     

燃烧技术

我国煤炭资源目前已探明的可采储量占世界储量的1/6,仅次于美国和苏联,居世界第三位。煤炭在我国的能源构成中占70%以上,今后相当长的时期内,煤炭仍将是我国的主要能源。我国煤炭主要用于燃烧,火力发电、铁路机车、工业与采暖锅炉、民用等,约占总产量的84%以上,由于燃烧设备的陈旧和燃烧技术的落后,导致燃烧效率低,同时燃烧过程中产生大量的有害气体和粉尘,造成对环境的污染。因此,研究提高煤炭利     

复合型煤炭自燃阻化剂的制备及性能研究

为了开发出环保高效的无机—有机复合型煤炭阻化剂，通过先添加3%的聚丙烯酸酯乳液在煤体表面形成一层有机高分子覆盖膜，然后与10%的水滑石混合，在其表面形成一层吸水隔热层，以两步法制备得到聚丙烯酸酯-MgAl水滑石复合阻化剂，并研究了其热解特性及阻燃性能。TG-FTIR试验证明，新型阻化煤样的TG特征温度显著提高，并能够抑制氧化燃烧过程中H₂O、CO₂以及CO的释放，阻化性能试验证明其阻化率及阻燃稳定性得到显著提高。可见两步法制备的聚丙烯酸酯—水滑石煤炭阻化剂发挥无机阻化剂与有机阻化剂的协同作用，能够应用于煤炭自燃的阻燃领域。     

采用直接测汞仪快速测定煤中痕量汞

结合DMA-80直接测汞仪的测定原理为样品燃烧、齐纳管吸附、冷蒸气原子吸收光谱,建立了直接测汞仪快速测定煤中痕量汞的分析方法,探讨了煤炭测定中的样品制备、仪器测定条件及其影响因素。实验结果表明:将直接测汞仪快速测定痕量汞的测定结果与电感耦合等离子体-原子发射光谱法进行比较,两者间无统计学差异,其标准样品测定值与标称值吻合。不同汞含量水平的煤炭样品测定结果相对标准偏差(RSD)不大于3.69%且2次重复性实验结果偏差优于国家检验标准方法,可满足ISO检验标准方法的要求,即直接测汞仪法测定汞具有快速、准确且无需样品预处理和无药品试剂污染等特点,适合煤炭样品中痕量汞的测定。     

Na，K添加量对超细煤粉燃烧特性的影响

利用热天平,通过对不同Na,K含量脱灰煤粉样品燃烧特性曲线的分析,研究了Na,K含量对铁法超细脱灰煤粉燃烧特性的影响.实验结果表明: Na,K对超细脱灰煤粉的燃烧具有明显的促进作用,不同Na,K含量脱灰样品的TG,DTG曲线均在原煤的下方,随Na,K含量的增加,脱灰样品的着火温度降低,达到最大失重速率的温度降低,对样品500 ℃时的燃尽率也有明显提高.因此,可以认为Na,K对挥发分的析出、着火以及固定碳的燃烧都具有催化作用,但过量的Na严重抑制煤粉的燃烧.     

哥伦比亚煤炭工业发展综述

哥伦比亚拥有拉丁美洲最大的煤炭储量,是世界第5大动力煤出口国。该国煤炭因其低灰、低硫、高挥发分、高热值以及杂质少、品质优而闻名于世,并且煤炭绝大部分运往欧洲发电。通过分析研究表明,该国煤炭保有储量大、生产开发优势明显,虽然在一次能源消费中的占比逐渐下降,但煤炭业仍旧是哥伦比亚的重要经济支柱;随着世界贸易格局的变化,近年来该国煤炭对美国的出口下降,对南美和亚洲的出口上升;在煤矿安全和生态环保方面,该国煤炭工业实行政府监督的市场经济,法律法规较为健全,但其煤矿安全生产与职业健康水平有待提高,并存在生态环境污染,改善举措势在必行。     

不同粒径煤粉煤质变化及燃烧特性研究

采用哈氏可磨测试仪对阳泉无烟煤、印尼褐煤进行研磨,测出其哈氏可磨性指数HGI,同时用马尔文激光细度仪对可磨仪研磨后的煤样进行细度测量。利用振筛机对研磨后的煤样进行筛分,区分出4种不同粒径的煤粉,然后用工业分析仪测出其工业分析成分,研究其工业分析成分之间的区别;采用热重分析仪进行燃烧试验,研究粒径及工业分析成分变化对燃烧特性的影响。结果表明：研磨后煤粉中的不同粒径煤粉在研磨过程中产生工业分析成分的偏离,影响煤粉的热解、着火、燃烧等特性;研磨后煤粉中的细粉相对粗粉增大了比表面积并改变了孔隙结构,对煤粉的着火、燃烧稳定性、燃烬性等都有积极的影响;由于两种煤种煤质的不同,导致其燃烧机理及燃烧特性的不同。     

混煤燃烧过程中的交互作用:煤种对混煤燃烧与NO_x排放特性的影响

在沉降炉上开展了无烟煤、贫煤、烟煤、褐煤以及不同配比(25%,50%,75%)下混煤燃烧特性实验,研究了"炉外"和"炉内"两种掺烧方式下煤种对混煤燃尽及NO_x排放特性的影响。结果表明,不同煤种掺混燃烧时促进和抑制两种交互作用具有差异性。"炉外"掺烧方式下,挥发分含量差异较大的煤掺混时,交互作用明显;尤其是掺烧75%高挥发分煤时,对燃尽抑制作用表现最为显著,混煤的燃尽降低;挥发分含量差异较小的煤掺混时,交互作用相对较小,混煤的燃尽率在各掺混比例下基本接近计算线性燃尽率;混煤燃烧的NO_x排放特性随挥发分较高的煤的掺混比例增加基本呈线性变化的规律。"炉内"掺烧方式下,随两种煤延迟混合时间的增加,交互作用逐渐减弱,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;挥发分含量差异较大的煤掺混时,改变混合时间,混煤燃尽率变化显著,挥发分含量差异较小的煤掺混时,各单煤燃烧独立性较强,改变混合时间,混煤燃尽率变化不明显;混煤NO_x排放量随延迟混合时间的增加而逐渐降低。     

湘西地区特种煤热重试验研究

为合理开发湘西地区煤炭资源,采用热重分析仪和配煤技术对该地区具有代表性的煤种进行了燃烧性能评价和动力学参数分析.研究结果表明:随着煤的干燥无灰基Vdaf含量的增加,煤的动力学表观活化能E呈下降趋势,煤的燃烧性能顺序为:三湘(SX)>凯里(KL)>顺发(SF)>半坡(BP).配煤优化了单种煤的燃烧性能:半坡煤分别与三湘、顺发、凯里以50%比例配合,表观活化能E降低了15.9%,3.48%和21.26%,燃烧特性指数P提高了19.4%,7.46%和11.94%;降低了半坡煤的着火温度和燃烬温度,顺发、凯利煤的最大燃烧速率分别提高了10.1%和33.4%.     

混煤燃烧过程中的交互作用:掺混方式对混煤燃烧特性的影响

在沉降炉上开展了高、低挥发分煤不同配比(贫煤掺混烟煤比例0,25%,50%,75%,100%)下混煤燃烧特性实验,研究了"炉外"和"炉内"两种掺烧方式对混煤燃尽与NO_x排放特性的影响。结果表明,混煤燃烧过程中烟煤对贫煤存在促进和抑制两种作用,两者的竞争共同决定了混煤的燃尽特性。"炉外"掺烧方式下,掺烧烟煤比例较小时,促进大于抑制作用,有利于混煤燃尽;进一步提高烟煤掺烧的比例,抑制作用增加并大于促进作用,不利于混煤的燃尽;NO_x排放量随烟煤掺烧比例增加基本呈线性增加规律。掺烧烟煤比例控制在25%以内有利于提高混煤燃尽率;掺烧烟煤比例为75%时,混煤燃尽率显著降低。"炉内"掺烧方式下,混煤燃烧中的促进与抑制作用会同时减弱;掺烧大比例烟煤时,烟煤与贫煤混合越晚越有利于混煤燃尽;NO_x排放量随着烟煤延迟混合而逐渐降低。"炉内"掺烧烟煤且烟煤延迟送入炉内有利于混煤燃尽率,且NO_x的排放降低明显;而贫煤延迟送入炉内则会导致混煤燃尽率进一步降低,但NO_x排放降低程度低于前者。     

Research on the environmental trace elements in permian coals and their ashes from Huainan coalmine area,China

The contents of environmental trace elements in permian coal from Huainan coalmine area and their combustion products were tested by ICP-MS. Analysis and comparative researches on the contents of eighteen environmental trace elements in coal and its combustion product suggest that Se and Cd have a high level of distribution in coals; As, Se, Cd, Sb and As, Se, Cd, Mo, Be, Sb also have a high level of distribution in 815 °C and 1 100 °C coal ashes, respectively. Combustion temperature, thermodynamics features of trace elements and ash content in coal are the main factors that influence the abundance of trace elements in coal and ash.     

生物质型煤的工业性试验

以陕西神木烟煤、焦作无烟煤以及玉米秸秆为主要原料,添加有机-无机复合粘结剂,加工成生物质型煤样品,并在4 t/h的链条炉上进行试烧.结果表明,烟煤型煤和无烟煤型煤燃烧的烟尘排放量分别比国家允许的排放标准降低了69％和76.85％; SO2排放量分别比国家允许的排放标准降低了96.6％和95.5％;炉渣中可燃物比原煤燃烧分别降低了7.63％和16.67％,飞灰中可燃物比原煤燃烧降低了19.04％,足以说明该生物质型煤具有良好的节能环保效果.     

基于对应分析技术的煤体结构判别:以沁水盆地安泽区块为例

准确预测煤体结构平面与纵向分布规律对煤层气勘探开发具有重要的指导作用。对安泽区块13口探井88个煤样的6种测井数据进行对应分析结果表明,由煤芯获得的不同煤体结构的样品点在对应分析获得的因子载荷图中聚类分布(对应分析划分结果与岩芯获得的煤体结构类型吻合度高达97.7%),可据此划分区内其他井的煤体结构类型并预测全区煤体结构分布。预测结果表明:纵向上,原生结构煤发育于煤层的顶底两端,碎粒结构煤发育于煤层中部,碎裂结构煤多发育于原生、碎粒结构煤之间;平面上,北部及南部An12井附近原生煤和碎裂结构煤发育(Ⅰ区),南部An28井与An22井附近和中南部断层F1与F2附近发育碎粒结构煤(Ⅱ区);安泽区块Ⅰ区较南部和中南部Ⅱ区储层条件相对有利。     

关于我国煤中氟燃烧排放限值与标准

通过大样本测试与统计,得到了我国煤中氟含量的分布特征;通过典型电站锅炉、工业锅炉和流化床锅炉的煤、飞灰、底灰样品的采样测定,提出了煤中氟在燃烧产物中的总量分配模式,得到我国不同炉型燃煤氟排放基本特征;比照大气污染物综合排放标准和工业窑炉大气污染物排放标准的规定,初步得到了我国燃煤氟化物排放限值和超标煤种的比例。结果表明:比照大气污染物综合排放标准(GB16297-1996)和工业窑炉大气污染物排放标准(GB9078-1996)中对氟化物排放限值的规定,我国煤在各种燃烧设备的燃烧过程中,大部分煤种的氟含量是超标的,若在燃烧过程中不采取相应措施,将会对环境造成一定程度的大气氟污染。     

淮南煤及其燃烧产物中稀土元素丰度的比较

运用ICP-MS测定了51件淮南煤及其燃烧产物中稀土元素的含量,并对煤及其阶段燃烧产物的稀土元素含量进行了比较.研究表明：① 淮南煤中ΣREE平均值为133.09 μg/g,LREE/HREE平均值为2.47,具轻稀土富集、重稀土亏损的分布特征;②低温（815 ℃）煤灰中ΣREE=491.47～2 822.53 μg/g,平均值950.24 μg/g;与“北美页岩”（NASC）相比,煤灰中ΣREE平均含量为背景值的4.27倍;③ 与煤中稀土元素的含量相比,淮南煤中REE在低温燃烧过程中平均散逸程度为11.97％,其中,LREE和HREE的散逸程度分别为12.30％和11.75％;元素分布中,以Eu和Yb的散逸程度最高.煤灰中稀土元素在低温到高温（1 100 ℃）阶段燃烧过程中,REE元素基本无聚集,无散逸.