添加石灰石对准东煤CFB燃烧过程床料团聚和受热面积灰的影响

高钠准东煤在循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)燃烧过程产生严重的床料团聚和受热面积灰现象。为探究高钙添加剂对积灰和团聚的影响,以石灰石为添加剂、以石英砂为床料,在小型CFB系统上进行准东煤的燃烧实验,并使用环境扫描电镜、X射线衍射仪和电感耦合等离子发射光谱仪分析床料和沉积灰的微观形貌、晶相矿物组分和Na/Ca含量,结合热力学计算软件FactSage 8.2,计算平衡态时产物的化学组成。结果表明:添加石灰石有利于床料表面形成富含Ca的高熔点包覆层,从而有效抑制低熔点Na/Ca硅酸盐的形成,减缓了床料团聚。与此同时,受热面外层积灰富含CaSO_(4)、CaO和Ca的硅酸盐等高熔点矿物,无明显烧结和熔融倾向。热力学计算表明,添加石灰石促进了高熔点Ca基矿物的形成,抑制了Na基矿物和液态熔渣的形成,是缓解准东煤CFB燃烧过程受热面积灰和床料团聚的主要原因。研究结果初步证实添加石灰石能够缓解CFB燃用准东煤过程的床料团聚和积灰问题,可为CFB大规模、高比例燃用高碱金属燃料提供一定理论指导。

生物质合成灰的烧结熔融特性和矿物转变规律实验研究

【目的】研究生物质在流化床燃烧过程的结焦问题,分析钾盐形式和含量对生物质灰烧结熔融特性的影响。【方法】借助扫描电子显微镜耦合能谱仪、X射线衍射仪、X射线荧光分析仪和FactSage热力学计算软件,通过实验分析了生物质合成灰的烧结熔融特性和矿物转变规律。【结果】在流化床的典型运行温度750~950℃范围内,合成灰的烧结熔融程度随温度以及钾盐质量分数的增加而加剧。此外,钾盐形式不同,其对生物质合成灰的烧结熔融特性的影响也有显著差异:钾盐为K_(2)CO_(3)时,合成灰中液相比例最高可达34.36%,合成灰由此发生严重烧结;钾盐为KCl时,大部分K和Cl元素在750~850℃逃逸,合成灰的烧结程度较K_(2)CO_(3)有所减弱;钾盐为K2SO4时,合成灰中液相含量最少,烧结熔融程度也最弱。【结论】改变钾盐的存在形式并控制床温,有望缓解生物质在流化床燃烧过程的结焦问题。

加压灰熔聚流化床粉煤气化技术的研究与开发

建立了一套直径０．２ ｍ ，压力１．５ ＭＰａ， 日处理量３ ｔ～４ ｔ煤的加压灰熔聚流化床粉煤气化试验装置， 在该装置上进行了府谷煤的气化试验． 考察了压力、温度对煤处理量、碳转化率、排灰碳含量、煤气组成等工艺指标的影响， 确定了加压下开工、运行、停车程序． 试验运行验证了工艺的可行性、安全可靠性和设备设计的合理性．

灰熔聚流化床粉煤气化技术0.6MPa工业炉运行概况

介绍了中科院山西煤炭化学研究所开发的灰熔聚流化床粉煤气化技术及其适用范围、工业应用情况。灰熔聚流化床粉煤气化技术具有气化温度适中、氧耗量较低、煤种适应性宽、产品气不含焦油、气化炉耐火材料要求低等优点。同时,对0.6 MPa工业装置的运行情况进行了介绍,总结了0.6 MPa工业装置运行结果,并指出当前需要改进和完善之处。

循环流化床锅炉飞灰残碳的生成及其处理

循环流化床燃烧技术因其众多的优点得到广泛应用,但是在运行中普遍存在着飞灰含碳量远远高于预期的问题。影响飞灰含碳量的主要因素包括:煤指标、煤的结构和焦炭反应活性、给煤粒径以及循环流化床的结构和其它运行参数等。目前,降低飞灰含碳量的方法有:飞灰再循环、加强二次风刚性和调整床压降等。实验表明,在低风速条件下,可以将飞灰中的残碳充分燃尽。另外,高压静电分离和飞灰水活化团聚也都为飞灰残碳的利用提供了新思路。

灰熔聚流化床粉煤气化技术加压大型化研发新进展

灰熔聚流化床粉煤气化技术历经20余年的研发和工程化放大,低压气化技术已日趋成熟,并用于氮肥企业原料气改造和新建甲醇合成厂。该气化技术可使用不同灰含量和灰熔融性温度的煤,过程效率也较高,符合我国资源特点。为此在山西省发展和改革委员会的支持下,中科院山西煤化所和山西晋煤集团合作成立的“山西省粉煤气化工程研究中心”正在建设3.0MPa加压灰熔聚流化床粉煤气化中试平台,2006年年底已建成,预计于2007年3月进行加压气化试验,2007年完成加压灰熔聚流化床煤气化工业装置设计软件包的编制,形成具有我国自主知识产权、适应中国煤炭特点的大规模加压灰熔聚流化床粉煤气化技术。本文介绍了灰熔聚流化床粉煤气化过程,指出它的优点、缺点、适用范围、技术现状和发展方向,并对加压灰熔聚气化中试技术进行了简介。

城市生活垃圾循环流化床处理技术的研究进展

简要分析了国内外采用分类回收及综合利用、卫生填埋、堆肥和一般焚烧方法处理城市生活垃圾的不足之处以及采用循环流化床燃烧技术的优越性,重点介绍了国内外采用循环流化床燃烧装置焚烧城市生活垃圾的研究和应用现状,并对城市生活垃圾循环流化床气化熔融焚烧处理技术进行了简单介绍,指出了目前存在的问题及努力的方向．

灰熔聚流化床气化炉分布分离结构的模拟研究

通过CFD双欧拉模型模拟了灰熔聚流化床气化炉内气体、固体颗粒于不同气体分布器、灰分离器结构下的流动行为,阐明了不同中心射流气速下的气体、固体流动循环状况;环管内气流分布与扩管张角的关系以及对颗粒运动的影响。研究结果为认识和改善气化炉煤灰的结渣、团聚、分离等过程提供了一定的理论基础。

CaO/SiO_2对流化床焚烧飞灰熔融过程中重金属挥发的影响

对掺煤混烧的流化床焚烧飞灰熔融过程中重金属在气相(吸收率)中和固相(固定率)中的分布进行了研究,并采用HNO3—NaOH2级吸收方式对气相重金属进行了吸收。结果表明,CaO/SiO2(摩尔比)对重金属的迁移行为有重要影响,CaO/SiO2降低,Cd、Pb固定率总体呈上升趋势;2级吸收对气相重金属的吸收有限,大部分重金属主要溶解在HNO3吸收液中,但NaOH吸收液对Cr的吸收效果好于HNO3吸收液;氯对重金属的挥发有重要影响,当重金属以氯化物形式存在时,其挥发受到SiO2的限制,随着SiO2含量增加,挥发率降低。

灰熔聚流化床气化炉的CFD模拟研究

通过CFD模拟了灰熔聚流化床气化炉,考察了操作条件包括中心管氧气量、分布板水蒸气量以及操作压力对流化床气化炉的气相浓度分布的影响。剖析了不同操作条件对化学反应的影响,解释了其对气化炉产气组成的作用原理。

晋城煤粒度变化对灰熔融性影响规律研究

探索山西晋城煤在灰熔聚流化床气化过程中的结渣机理。采用山西晋城无烟煤,将其破碎到不同粒径,采用XRF、XRD、AFT、SEM和FactSage^(TM)研究了煤的灰分、煤灰化学组成、矿物组成和熔融性随煤样粒径变化规律。结果发现,对于破碎到6 mm以下的晋城煤样,不同粒径子样煤灰化学组成和熔融温度差异不大;对于粉磨到0.2 mm以下的晋城煤粉样品,不同粒径子样化学组成和矿物组成存在较大差异,其中,铁含量差异最明显。AFT和SEM结果都证明,<45μm粒径煤粉子样煤灰熔融温度明显高于其他三种样品。Fact SageTM计算得到的液相量变化规律和AFT、SEM观察结果一致,说明煤灰熔融性随粒径变化是煤灰化学成分离析造成的,而SiO2-Al_2O_3-Fe_2O_3三元相图较好地解释了晋城煤煤灰熔融性随粒径变化机理。

灰熔聚流化床气化炉内气固两相流的数值模拟

应用欧拉双流体模型模拟了某化肥厂现运行的灰熔聚流化床煤气化炉(用ICC表示)内的气固两相流动行为,得出了所模拟ICC的合理流化气速与喷动气速的速度范围及匹配关系:流化气速不能太小,否则布风板区域会出现死区;流化气速也不能太大,否则将失去ICC的设计运行特点.当流化气速一定时,随喷动气速的增加,搅动混合增强,但过大的喷动气速会使床内的流动结构出现腾涌,不利于ICC的高效安全运行.

碱熔融活化固硫灰制备地聚合物

采用碱熔融活化法,由固硫灰制备地聚合物。在前期开展的单因素实验的基础上,采用正交实验,考察了Na OH和固硫灰的质量比、煅烧温度、煅烧时间3个因素对固硫灰基地聚合物的抗压强度的影响。采用XRD,SEM,IR等手段分析固硫灰碱熔融活化前后的物相、微观形貌以及硅铝化学键的变化。实验结果表明,以在Na OH与固硫灰的质量比为0.60、煅烧温度为550℃、煅烧时间为60 min的条件下制备的碱熔融固硫灰为原料,制备的固硫灰基地聚合物的抗压强度为38.00 MPa。表征结果显示:通过碱熔融活化固硫灰制备的地聚合物的XRD谱图中出现了地聚合物的特征衍射峰;碱熔融固硫灰的结构松散,在颗粒表面及内部存在大量孔隙;经碱熔融处理后固硫灰的硅酸盐和铝酸盐发生了解聚。

中国高灰、高硫、高灰熔融性温度煤的灰熔聚流化床气化

煤气化将会在未来中国可持续发展中占有相当重要的位置。对目前的煤气化技术和中国的煤种特性进行了描述和分析,介绍了中国科学院山西煤炭化学研究所灰熔聚流化床的研究与开发现状以及一些煤种的实验结果。结果表明:灰熔聚流化床煤气化技术适合中国高灰、高硫、高灰熔融性温度煤的气化。

灰粘熔排渣技术在内循环流化床垃圾焚烧中的应用

提出将粘熔排渣技术应用于内循环流化床垃圾焚烧处理。从垃圾灰渣化学组分等角度分析其必要性和可行性。采用树脂颗粒作为床料,微晶蜡颗粒为低熔点物质,在非均匀布风内循环流化床内进行热态团聚模拟试验。试验表明:床内温度分区、团聚过程区域化是灰粘熔排渣技术的重要保证,内循环颗粒流动有利于排渣顺利进行,缩短粘性物质在床内的停留时间。

锥形布风板喷动流化床煤气化技术及其应用

介绍了锥形布风板喷动流化床煤气化炉的系统装置和气化工艺流程 ,对喷动流化床气化及灰熔聚排渣原理作了简要介绍。在气化炉运行阶段 ,测量了煤气发生炉内炉膛温度沿高度的分布 ,研究了床层温度随流化风量和中心喷动风量的变化规律以及煤气成分和碳转化率随床温的变化规律。实验证明 ,以空气和水蒸气为气化剂的煤气发生炉 ,其适宜的气化床温在 960

2016’中国煤化工产业大会（2016年6月21日—23日中国·宁波）会议征文

由全国煤化工信息站、《煤化工》编辑部、中国化工学会煤化工专业委员会联合举办的＂2016’中国煤化工产业大会＂将于2016年6月21日—23日在宁波市举行。现就如下会议交流内容,向全行业广泛征文：一、国际油价由2014年7月的100美元/桶以上跌至目前的30美元/桶左右,国内诸多煤化工产品的价格也大幅下跌。在此背景下,中国的煤化工产业究竟何去何从？突破之路在哪里？

流化床煤气化灰团聚行为实验研究

煤中无机物的熔融、粘附、团聚行为是影响流化床煤气化工艺的关键因素之一。以某流化床气化炉排出的团聚灰球为研究对象,采用电子显微镜、SEM-EDX对其形貌、选区元素组成进行了分析,结果表明团聚灰球是由连续相矿物质和非连续相残碳组成,熔融的小灰粒聚集、长大过程中粘附、包裹细小碳粒,形成团聚体,呈现"灰裹碳"形态。

灰熔聚流化床粉煤气化工艺

本文介绍了灰熔聚流化床粉煤气化工艺特点及中间试验装置的运行结果,并对推广使用前景做了简述。

灰融聚CAGG流化床粉煤气化技术述评

灰融聚CAGG流化床粉煤气化技术是我国具有自主知识产权的新型煤气化技术。介绍了该技术的气化原理、技术特点以及CAGG气化炉的结构特点;分别阐述了常压和加压灰融聚煤气化装置的工艺流程、气化指标、"三废"排放处理和装置投资情况;结果表明,新型CAGG灰融聚流化床粉煤气化技术适宜于中小型化肥、化工装置的气头改造以及燃料气、焦炉气制甲醇补碳、煤焦油加氢项目的氢源提供等项目。