熔渣气化炉喷嘴燃烧区行为的数值模拟研究

燃烧区是熔渣气化炉的重要区域,其对熔渣气化炉的工作状态具有明显影响。基于双欧拉模型探究了燃烧区的速度场、温度场和组分场的分布特征及燃烧区空腔的形成过程。研究发现:工业级熔渣气化炉燃烧区呈“羽”状,其先向炉中心延伸再斜向上发展;气体在熔渣气化炉中心区域的流动速度为2.5 m/s左右,但未形成“高速对撞区”;高温区出现在燃烧空腔外表面附近特别是正对喷嘴且靠近炉中心的区域,该区域的温度可以达到约2000℃;氧气主要分布在气化剂喷嘴前端约0.5 m的空腔内,一氧化碳的分布区域与水蒸气在空间上有较大程度重叠,二氧化碳主要在喷嘴前端空腔外壳附近生成,氢气浓度较高的区域则出现在燃烧区对应空腔的上沿;沿喷嘴轴线方向,气体温度呈先升至峰值再逐渐下降的趋势。随着气化剂流量的增大,燃烧温度极大值出现的位置逐渐朝炉中心处移动,并呈较明显的线性变化规律。

常压固定床气化酚水处理过程中起泡行为探究

煤气化废水是煤制天然气过程中低温/中温气化装置产生的主要废物流,是一种典型的高浓度难处理的工业废水,对环境产生负面影响。然而,气化废水处理过程中易于产生大量泡沫,针对固定床气化含酚废水的起泡性能和稳定性因素进行了深入研究,重点探讨了废水性质、浓度、pH等因素对泡沫稳定性的影响。研究发现,酚水泡沫的产泡能力与传输设备相关,而废水性质和环境条件也会对泡沫稳定性产生重要影响。最后,总结了影响固定床气化含酚废水起泡性能及稳定性的主要因素,并提出了相应的控制策略和建议,为酚水处理过程中泡沫的调控提供依据。

加压粉煤流化床气化技术试验研究

一套日处理５ｔ煤的加压流化床粉煤气化技术试验装置建成并投入试验运行。进行了５种原料的气化试验。试验采用螺旋和喷嘴两种加料方式。气化炉内的灰团聚与灰选择性分离技术相结合使气化灰渣含灰达９０％，煤气冷凝液中无焦油类物质。气化炉产生的煤气供低热值煤气燃烧试验和燃气轮机叶片磨蚀试验之用。介绍了加压流化床气化的工艺试验内容，煤种试验结果及环境特性数据。连续运行试验基本验证了该加压流化床气化系统的工艺可行性、装置可操作性、运行稳定性和操作安全性。

热煤气脱硫工艺基础特性研究

本文介绍了在加压流化床脱硫间歇试验装置上进行的热煤气脱硫工艺基础特性研究结果，利用美国ＵＣＩ公司制备的高温钛酸锌脱硫剂研究了反应温度、压力、气体速度等因素对煤气脱硫过程的影响；比较了不同再生介质以及不同再生条件下的脱硫剂再生行为；多循环试验验证了空气及纯氧直接再生的可行性；试验结果表明，当脱硫温度为５５０～６５０℃、进口煤气中Ｈ２Ｓ为０．５～１．５％时，脱硫出口气体中Ｈ２Ｓ为百万分之２０；低氧浓度气体可对高硫容量的脱硫剂进行再生，为获得高品质的再生尾气和提高再生速度，只要控制适当的硫容饱和度和采用相应的工艺参数，高氧浓度介质或纯氧直接再生是可行的。本研究工作为加压热煤气ＳＭＯＶＥＮ工艺开发研究的基础内容。

气流床烟气干法脱硫技术的初步试验研究

介绍了新型燃煤烟气干法脱硫并回收硫技术的工艺流程概念。其特点是利用可再生煤基脱硫剂细粉进行干法连续脱硫， 脱硫过程在下喷式气流床中完成； 采用间接换热式脱硫剂热再生， 生成含高浓度二氧化硫的再生气体； 加压、冷却再生尾气， 其中的二氧化硫液化并与其它气体组分相分离， 进而生产液体二氧化硫副产品； 并介绍了烟气脱硫、脱硫炭再生和再生尾气液化的单元试验研究结果。

加压流化床粉煤气化工艺特性研究

介绍了５种不同变质程度煤样在加压流化床气化炉上进行加压气化试验研究结果。对试验物料的流态化冷态测试，选择了合理的操作参数。气化试验比较了５种煤的空气－水蒸汽、氧气－水蒸汽及富氧条件下的气化行为，并考察了压力、汽／氧比值及氧气浓度等因素对流化床气化工艺特性的影响。

加压热煤气脱硫工艺研究

介绍了加压热煤气脱硫“北京煤化－ＳＭＯＶＥＮ”工艺以及工艺研究试验的主要结果。热煤气脱硫小型连续试验装置投入稳定运行，取得了较好的结果，试验验证了ＳＭＯＶＥＮ工艺的技术合理性和操作可行性，为其工艺放大研究打下良好基础。

细颗粒循环料腿的自力平衡原理及实验研究

本文介绍了一种固体细颗粒循环料腿的自力平衡结构模型（单气路式）及其工作原理，对该结构模型进行了流体力学分析，并分析了各种因素对自力平衡效果的影响趋势。在冷态模型装置上进行的实验测定验证了料腿的自平衡效果，并获得了与理论分析相一致的结论。由于该结构简单，无机械运动部件，并且易满足耐高温、耐高压及耐磨损等性能要求，特别是它能在较宽的工作范围内使料腿自力稳定，它的应用可望改善固体料循环控制的可操作性，从而对特定的工作系统有利。

煤炭加压气化及高温煤气净化和脱硫技术开发

北京煤化学研究所“六五”期间研究开发了6 5 0mm的加压移动床中试气化装置 ,进行了 5个煤种的半工业试验 ,为煤气工程的可行性研究、工程设计提供了可靠的数据 ;“七五”期间建立了10 0mm加压固定床及流化床气化小试装置 ,对 30余种典型气化用煤进行了试验 ,取得大量煤种加压气化特性数据输入国家煤种资源数据库 ;“八五”期间进行“联合循环发电关键技术———加压流化床气化技术”研究 ,开发建设了30 0mm的中试加压流化床气化试验装置 ,该装置与低热值煤气燃烧试验单元和燃气轮机叶片磨蚀试验单元相连接 ,进行了 5个煤种的完全气化及部分气化试验 ;从“八五”到“九五”期间进行了真实煤气的高温煤气除尘及高温脱硫技术研究。高温陶瓷过滤器试验达到大于 99%的除尘效率 ;研制开发了铁、锌、铜、锰等系列高温煤气脱硫剂 ,开发有自主知识产权的采用气流床脱硫和移动床再生的高温煤气脱硫SMOVEN工艺 ,煤气处理量为 15m3 /h ,煤气脱硫效率大于 99% 。

热煤气净化和脱硫技术的研究及开发

从“八五”到“九五”期间进行了真实煤气的高温煤气除尘及高温脱硫技术研究。高温陶瓷过滤器试验达到 99%以上的除尘效率 ;研制开发了铁、锌、铜、锰等系列高温煤气脱硫剂 ,开发有自主知识产权的采用气流床脱硫和移动床再生的高温煤气脱硫SMOVEN工艺 ,装备有包括气化炉、高温除尘、热煤气输送和热煤气脱硫的整体真实煤气试验系统 ,煤气处理量为 15m3/h ,煤气脱硫效率大于 99% ,经高温脱硫后的热煤气完全可以满足燃气轮机及环保的需要。此外 。

热煤气脱硫台式试验研究

介绍了在台架加压流化床反应器上进行的钛酸锌脱硫剂的热煤气脱硫和脱硫剂再生试验。比较了不同温度下的脱硫效果，钛酸锌脱硫剂的脱硫效果显著，较高的温度可得到较高的硫容量和较低的硫化氢出口浓度，脱硫剂可得到良好的再生，较高的氧气浓度加快再生过程速度。４个循环试验后的脱硫剂与新鲜脱硫剂进行了热重分析和磨损性能等的比较试验，脱硫活性仅微弱下降，而耐磨性能有所提高。

高温煤气脱硫剂及工艺的开发现状

介绍了部分铁、锌、铜和锰系典型脱硫剂的脱硫和再生试验温度、压力、Ｈ２Ｓ浓度及再生气组成等参数，阐述了不同床层高温脱硫反应器的特点及对脱硫剂的基本要求，如脱硫剂粒度、耐磨性、硫容和反应性等，给出９种开发中用于ＩＧＣＣ的高温煤气脱硫工艺及其床层特征、所用脱硫剂和开发现状。

煤流化床气化的床内脱硫研究

在φ１００ｍｍ加压流化床气化装置上，进行了义马、大同、夏庄和南定４种煤及２种钙基脱硫剂的床内脱硫试验。结果表明，所选石灰石和白云石做为床内脱硫剂是可行的，脱硫率随Ｃａ／Ｓ摩尔比增加而提高，比为３达最大值。操作压力对脱硫率的影响与床层温度和ＣＯ２分压有关，反应处于脱硫剂煅烧区脱硫率不受压力影响，在非煅烧区脱硫率随压力提高而降低。原煤中全硫含量增加脱硫效率提高。本试验范围所得脱硫率为５０％－８５％。

煤炭气化气流床气化炉的数学模拟

简要介绍了煤炭气流床气化的原理，总结了到目前为止煤炭气化气流床气化炉数学模拟情况，包括简单平衡模型和动力学模型（一维或多维），给出了这些数学模型模拟的主要内容（对气化过程流体力学、热力学、化学反应和质量、能量及动量平衡考虑情况）和模型的主要结论，以及典型气流床气。炉的模拟煤气组成和煤炭转化率数值与实验值或实际操作值的比较情况，结果显示主要组分模拟误差较小．

燃煤脱硫添加剂研究及应用前景分析

介绍了燃煤脱硫添加剂的研究开发情况， 试验室模拟燃煤脱硫结果表明， 对不同煤种不同添加剂脱硫率为３５ ％ ～６０ ％ 。最后对添加剂的应用前景进行了简要分析。

加压热煤气脱硫工艺

本文介绍了加压热煤气脱硫‘北京煤化-SMOVEN’工艺以及工艺研究试验的主要结果。热煤气脱硫小型连续试验装置投入稳定运行，取得了积极的结果，试验验证了SMOVEN工艺的技术合理性和操作可行性，为其工艺放大研究打下了良好基础。

热煤气净化新技术

热煤气净化（除尘、脱硫）是热煤气联合循环发电（ＩＧＣＣ）技术中的关键步骤，北京煤化学研究所建成的热煤气净化试验工艺系统包括粉煤气化、热煤气除尘、热煤气脱硫３个基本单元．过程描述为出流化床气化炉的真实高压空气煤气可直接在陶瓷管除尘单元实施热态精除尘，出除尘单元的煤气可进一步到达间歇式或连续式脱硫单元完成热态精脱硫．

年青煤制活性焦

活性焦的孔隙结构与未经堵孔处理的制氮用碳分子筛的半成品炭化料相近．使用我国６种年青煤磨粉加焦油成型，５２３Ｋ空气氧化０５ｈ，再以３００Ｋｈ的升温速度至１１２３Ｋ并恒温０５ｈ，６种炭化产物都具有与国外活性焦相当的脱硫活性，而Ｎ２（７７Ｋ）比表面积只有５ｍ２ｇ左右，ＣＯ２（２９３Ｋ）孔容为０１７～０１９ｃｍ３ｇ，说明脱硫能力主要与细微孔隙的发育状况有关．对比活性焦在模拟烟气中吸附前后的程序升温脱附－质谱曲线，可见ＣＯ在１１００Ｋ以上的脱附峰显著缩小，说明与炭表面结合能最大的γ和δ态表面碳氧化合物参与了ＳＯ２分子的化学吸附．在炭化恒温时用水蒸气活化烧失５％～１０％，能够显著提高产品的脱硫活性．

Shell加压粉煤气流床气化技术的开发和应用

介绍了荷兰Ｓｈｅｌｌ加压粉煤气流床气化技术的开发过程及位于荷兰南部林堡省（Ｌｉｍｂｕｒｇ）的Ｄｅｍｋｏｌｅｃ采用Ｓｈｅｌｌ气化工艺建成的目前世界上最大的ＩＧＣＣ示范厂的工艺流程、运行状况和下一步发展展望。

高煤阶无烟煤热爆机理研究

研究了高煤阶无烟煤的热爆特性 ,结果表明 ,无烟煤的热爆性与煤种有关 ,其热稳定性值TS6- 13为 10 %～ 97% .随着预处理温度的提高 ,煤的热爆性大大降低甚至消失 ,而其热稳定性显著提高 .分析表明 ,煤中内在水分在高温下产生的热膨胀应力超过煤自身的极限抗张强度是导致发生热爆裂的主要因素之一 ,高煤阶无烟煤的基本结构单元微晶参数。