某电厂循环流化床锅炉掺烧石墨煤后结焦原因探讨

循环流化床锅炉在燃烧过程中容易出现结焦现象。对某电厂掺烧石墨煤后出现结焦的原因进行了分析探讨,并提出预防措施和建议。

江西崇义矿煤成石墨的发现及其地质意义

为研究江西省崇义矿煤成石墨特征,采用光学显微镜、X射线衍射(XRD)、激光拉曼光谱(Raman)、高分辨率透射电子显微镜(HRTED)等测试手段,对二叠系上统龙潭组老山段煤样进行测试分析。结果表明,光学显微镜下可以观测到石墨化显微组分,且XRD衍射图谱出现d002石墨衍射峰,拉曼光谱呈现峰形尖锐的石墨特征峰(G峰),高分辨透射电镜观察到多层有序结构碳层,碳层出现平直化现象。综合测试分析结果表明,江西崇义矿区样品发育不同程度的石墨晶体结构,已经出现煤成石墨矿产。研究发现为石墨资源进一步开发利用奠定基础。

太西煤的石墨化改性及其锂离子电池负极性能

采用石墨化炉对太西煤进行石墨化处理。以沥青为前躯体采用液相包覆的方法实现表面包覆并经高温(1 000℃)炭化处理,制备具有核壳结构的炭石墨复合材料。经过电化学表征,首次可逆比容量为330.4 mAh/g,首次库伦效率为90%,50个循环后容量仍保持在90%。通过对石墨化处理后太西煤的微观结构和包覆炭层的表征分析,认为石墨化太西煤具有类似微晶石墨的微观结构,有利于锂离子的嵌入脱出,包覆炭层减少了比表面积,减少了表面不可逆反应以及固体电解质中间相膜(SEI膜)的生成,同时在循环过程中起到缓冲作用,保证了石墨化太西煤结构的稳定。

闽西南地区煤成石墨的控制因素与成矿区带划分

石墨为国家战略性矿产资源,煤成石墨是由煤层变质而成的一种隐晶质石墨。闽西南地区位于环太平洋构造-岩浆活动带,具有良好的煤成石墨成矿地质条件。通过对闽西南地区不同演化程度的煤-煤成石墨微观结构特征的研究,认为煤向石墨演化中芳香碳层间距的逐渐减小和结构缺陷逐渐消亡的两个过程并非呈线性变化,由此以碳层间距d002和拉曼参数R2将其划分为煤成石墨(Ⅰ类)、煤成半石墨(Ⅱ1和Ⅱ2类)、石墨化无烟煤(Ⅲ类)和高变质无烟煤(Ⅳ类)4种类型,并提出了划分煤成石墨类型的模板。煤成石墨的形成和分布受到岩浆-构造活动的制约,由燕山期大规模的岩浆侵入活动为煤的石墨化提供热能,政和—大埔断裂带和永安—晋江断裂带成为煤成石墨的主要控矿断裂,一系列推覆、滑覆等断裂和褶皱构造与岩浆热作用构成了封闭式、半开放-半封闭式和开放式的成矿构造-热环境条件,由此造就了闽西南地区煤成石墨成矿和分布的差异性。依据不同类型煤成石墨的分布,结合煤成石墨成矿的控制因素,划分出了闽西南地区大田—漳平(I1)和永安—安溪(I2)两条煤成石墨成矿区带,其中包括可坑—乌坑成矿亚区(Ⅱ1)、永安—大田成矿亚区(Ⅱ2)、长凹成矿亚区(Ⅱ3)、安溪成矿亚区(Ⅱ4)4个煤成石墨成矿亚区。

煤成石墨化作用的影响因素及其实验验证

煤成石墨化是煤的化学成分单一化、结构有序化的过程,呈现阶段性、差异性特征。本文从煤有机大分子演化角度,详细阐述了煤成石墨化作用机制,把煤成石墨化作用的控制因素归纳为外部条件(温度、压力、时间)和内部因素(原始有机组分、矿物的种类与含量等)两大类。通过总结分析国内外煤和石墨高温高压模拟实验的成果与不足,认为高温高压模拟实验作为一种正演验证手段,在研究煤的变质及石墨化作用方面发挥了重要作用。为明确煤向石墨演化的影响因素,需将实际地质调查与室内模拟实验相结合,深入探讨温度、应力、煤岩组分、矿物等因素对石墨化作用的影响机制。

煤基石墨烯制备及电化学性能研究

以碳化硅冶炼炉同步生产石墨化太西煤为原料,采用改良的Hummers氧化还原法制备了煤基石墨烯,通过FT-IR和XRD对其进行了表征,并利用循环伏安、恒电流充放电等电化学测试方法对其电化学性能进行了测试。结果表明:煤基石墨烯具有良好的电化学性能,在电流密度0.5A·g^(-1)下,充放电1000次后煤基石墨烯电极材料的比电容量为105.5F·g^(-1)。

焦煤的石墨化及煤系矿物的变迁研究

为研究煤系矿物在煤制石墨过程中的变化规律和迁移过程,采用浮沉试验、煤岩分析以及X射线衍射等表征手段,分析了煤系矿物的形态及其分布。研究结果表明:低密度组分中煤系矿物主要是带状分布的黏土类矿物,有机组分则以镜质组为主;中密度组分中矿物质主要是团状黏土矿物和浸染自生的石英;高密度组分中矿物质主要是单体石英颗粒、团块状碳酸盐矿物、草莓状的黄铁矿。对原料煤的三个密度组分进行同步高温石墨化试验,结果表明:随着原料煤灰分的增加,产晶石墨化度显著提高,在一定程度上表明了煤炭镜质组分和惰质组分在石墨化方面的差异;高密度组分制得的石墨样品石墨化度高达94.68%,属于高度有序的石墨微晶片层石墨。研究还表明:煤系矿物在升温过程中逐渐在原位脱水分解为氧化物,并在1500~2200℃时氧化物以多氧化物混合液态和气态形式从裂隙中逸出,其中铁、硅元素参与煤的石墨化过程,起到催化作用;经过2400℃以上高温处理,石墨产話中仅存在少量碳化硅,剩余成灰矿物以气态形式溢出,或随着石墨化炉排气管中温度的降低以玻璃态熔融混合物形式析出。

石墨化无烟煤配入量对炭块性能的影响

将石墨化无烟煤经破碎、筛分和磨粉处理后,按照不同比例配入炭块配料中,研究了石墨化无烟煤配入量对炭块性能的影响。结果表明,随着炭块试样中石墨化无烟煤配入量的增加,试样的体积密度提高、耐压强度降低、抗氧化性能改善。在多数情况下,加入石墨化无烟煤能提高试样的导热系数,降低试样的铁水熔蚀指数;石墨化无烟煤加入量在50%,且以颗粒的形式加入时,试样有最大导热系数,此时试样的抗铁水熔蚀性能也最好。加入石墨化无烟煤的试样,耐碱性全部为优。

超声波对煤和石墨浮选影响研究进展

人们一直寻找提高细粒煤和石墨矿物浮选效率的方法,大量研究表明超声处理是较理想的一种方式。超声处理对煤和石墨矿物颗粒影响有清洗煤和石墨表面矿泥、剥蚀煤和石墨表面氧化层、破碎煤和石墨颗粒和改变煤和石墨表面电位等;超声处理对矿浆体系的影响有乳化浮选药剂、改变矿浆性质等,超声处理增大了目的煤和石墨和非目的煤和石墨性质的差异。研究证明,超声处理是提高细粒煤和石墨浮选效果的一种理想方法。