Structural Properties of Baked Clay Bricks Fired with Alternate Fuels

Coal is used as a traditional fuel for firing of clay bricks in kilns. The cost of coal is high and is increasing continuously. This paper describes the effect of alternate fuels on compressive strength, water absorption and density of fired clay bricks. The alternate fuels used in this study were 1) rapeseed husk (Type I), 2) combination of sugarcane-bagasse, rice husk and used clothes (Type II) and 3) coal (Type III). The results show that compressive strength of bricks fired using Type I and Type II fuels was decreased to 11% and 7%, respectively, compared to those fired with coal. However, the values of water absorption and density of bricks fired with Type I and Type II fuels were almost same as exhibited by those baked with coal. This study shows that a saving of 25%, and 18% could be achieved when the bricks were fired using Type I and Type II fuels, respectively, compared to those fired with coal.

煤气化燃料电池联合系统中固体氧化物燃料电池堆性能

煤气化燃料电池联合系统是下一代高效、清洁发电技术的重要选择之一。为避免煤合成气在固体氧化物燃料电池堆内由于CO歧化反应形成积碳,需对合成气进行一定程度加湿。利用替代映射方法构建了固体氧化物燃料电池堆多物理场多尺度模型,分析不同加湿程度下的电堆性能。加湿后,电堆内水煤气变换反应速率显著增大,并与H_(2)和CO的电化学反应相互影响。在电堆内电池流道入口附近,水煤气变换反应尤为强烈,将CO快速转变为H_(2),补充了H_(2)电化学反应的消耗。但加湿程度的增大也会降低H_(2)能斯特电势,抑制流道入口段附近的H_(2)电化学反应速率。距流道入口大于60 mm的部分,CO和H_(2)分压接近平衡,水煤气变换反应减弱,气体反应速率受电化学反应控制。流道入口段H/O体积分数比和C/O体积分数比都较低,易发生积碳。50%以上的加湿可显著降低电堆内的积碳风险。加湿会造成电堆性能下降,采用的合成气组成条件下,100%加湿造成电堆性能损失4.65%。

整体煤气化燃料电池发电与甲醇联产系统运行特性

基于实际煤化工系统,开展煤气化化工与固体氧化物燃料电池、燃气透平耦合技术研究是加快IGFC工程化及商业化发展的新思路。选取山东能源集团旗下内蒙古荣信化工多喷嘴对置式水煤浆气化生产甲醇系统,借助化工流程分析软件Aspen Plus开展煤气化化工与固体氧化物燃料电池、透平工艺流程构建,通过仿真计算研究运行参数对整体煤气化燃料电池发电与甲醇联产(IGFC-CMP)系统的影响,并对典型条件下系统化工品产出、电力和热力出力进行分析。在此基础上分析气化炉关键参数对各关键部件出力、效率及其他运行参数的影响。结果表明,甲醇生产装置联合燃料电池发电,使系统整体效率由57.71%提高至59.22%,说明新系统在能源利用效率方面具有优越性。水煤浆浓度由55%提升至60%时,对燃料电池功率和效率影响最大,对整体效率提升较小。燃料电池效率由42.46%提升至68.42%,功率由2.65 MW提升至4.22 MW,透平1功率由6.23 MW提升至6.56 MW。抽气占比由0提升至51.59%时,由于抽气量相对合成气总量不到2%,因此对甲醇产量影响较小,整体效率由59.20%提升至60.70%。通过抽取部分净化气实现“化工品-热-电”供给调节可行,建议通过设置并联备用机组实现发电机组扩容,以减少运行调控难度及维持燃料电池高效率。通过对原甲醇生产系统的优化设计,不仅提高了系统整体能效,也实现了从单一输出化工品、余热到“化工品-热-电”联供的转变,为缓解化工系统生产用电压力,优化产品多样性和经济性提供新思路。

水煤浆技术的发展

水煤浆作为一种理想的代油燃料，在节油、环保等方面有广泛的用途，是煤炭利用的一个重要方向。在收集国内外资料的基础上，论述了水煤浆技术的发展历史和前景。

燃煤电厂烟气冷凝法水回收试验研究

为实现燃煤电厂烟气水回收,研究低温湿烟气中水蒸气的冷凝回收特性,在某燃煤机组湿法脱硫系统出口搭建烟气冷凝水回收试验平台。采用理论计算确定了脱硫系统出口烟气状态,分析了饱和烟气的冷凝过程,通过现场试验研究了冷却水相对质量流量对换热的影响,以及烟气温降对冷凝水回收的影响,考察了烟气冷凝器的水捕集性能。结果表明:烟气温降与烟气水回收率和冷凝水回收率线性相关;在本试验系统中,烟气温降为10 K时,烟气水回收率约为35%,冷凝水回收率接近80%;冷却水相对质量流量达到3后,总传热系数保持稳定,此时传热系数为烟气侧纯对流传热系数的9倍左右;烟气冷凝器可以实现56%的冷凝水回收率,尚有44%的冷凝雾滴需要分离器回收。

水煤浆在燃油热水锅炉内的燃烧试验

主要介绍了７ＭＷ燃油热水锅炉改烧水煤浆的改造设计，水煤浆炉前系统的调试，锅炉改造后的调试和水煤浆燃烧试验的结果。

柴油机燃用柴油/水煤浆混合燃料性能与排放研究

对柴油机燃用柴油/水煤浆混合燃料进行了试验研究,结果表明:与柴油相比,使用混合燃料后柴油机多数工况的有效热效率下降;燃料消耗率有所增加,但折算成当量柴油消耗率基本降低;NO_x排放明显下降,最低为原机的20%;CO和HC排放有所上升,但仍能满足排放标准。

水煤浆悬浮燃烧燃料氮的释放特性

减少水煤浆燃烧过程燃料氮的释放,可降低水煤浆燃烧产生的NOx.传统的水煤浆单滴燃烧实验方法不能真实反映水煤浆雾化悬浮燃烧的过程,提出并采用水煤浆雾化悬浮燃烧实验装置对神木水煤浆悬浮燃烧过程燃料氮的释放特性进行了研究,并在该实验条件下,获得了神木水煤浆悬浮燃烧燃料氮释放速率的实际变化模型。实验结果表明:不同温度条件下燃料氮的释放率随着燃烧时间的延长逐渐增加;但燃烧温度的不同燃料氮释放率的变化历程有所不同,降低水煤浆燃烧温度或减少水煤浆的燃烧时间,有助于减少水煤浆燃烧燃料氮的释放.

煤沥青燃料的研究进展

煤沥青是焦油加工的大宗产品，其产率占焦油的50％～60％，随着对环保要求的日益提高，煤沥青的燃烧进一步限制了其利用。如何对煤沥青进行必要的深加工，提高沥青产品的附加值是煤焦油加工中的一个重要问题，而煤沥青浆体燃料成为解决这一问题的有效途径之一。在沥青浆体燃料的基础上，提出了煤沥青浆体燃料。阐述了煤沥青浆体燃料的制备原理，介绍了2种煤沥青浆体燃料——煤沥青乳化燃料和煤沥青水浆的研究进展。目前，关于煤沥青浆体燃料的研究报道较少，因此，非常有必要加大煤沥青浆体燃料的研究开发。

基于小波包分析的电力系统故障类型的判别

介绍小波包的基本构造原理,讨论了小波包分析方法在电力系统中故障类型判别中的应用。并根据电力系统出现的具体实例,给出了仿真和比较结果。

水煤浆粒度测试技术的比较研究

粒度级配技术是水煤浆制浆技术的关键 ,快速准确地测量水煤浆中煤粒的粒度分布是实现这一技术的基础 ;目前最为流行的测量方法是激光粒度仪 ,其理论依据主要有Fraunhofer衍射理论和Mie散射理论 ;论文通过试验比较 ,系统研究了各种常用测量方法的特点。

煤沥青燃料的研究和应用

通过分析国内外煤沥青资源现状及煤沥青用作燃料方面的应用,展望了煤沥青燃料的市场及发展前景,并指出如何对煤沥青进行必要的深加工,从而提高其产品的附加值是煤焦油加工中的重要问题,而煤沥青制备燃料将成为煤沥青利用的重要途径之一。

配置双进双出磨煤机的超临界600MW机组主蒸汽温度控制

针对华能沁北发电有限公司(沁北电厂)3号、4号超临界600 MW机组投产后一直存在主蒸汽温度超温且在机组变负荷过程中主蒸汽温度无法自动控制等问题,对主蒸汽温度及分离器入口温度控制、水煤比控制等进行了调整优化。优化后,使得在机组动态/稳态工况下的主蒸汽温度及压力、机组负荷等主要运行参数均能够控制在合理的范围内,提高了机组自动控制水平。

棉籽黑液制备水煤浆的燃料特性分析

用棉籽黑液与黄陵煤粉配制水煤浆燃料具有明显的节能减排效益,利用黏度计和热天平等研究了黑液水煤浆的微观理化特征和成浆燃烧机制。发现棉籽黑液比去离子水更有利于制备高浓度和低黏度的水煤浆,当表观黏度为1000 mPa.s时的最大成浆浓度为63.7%,原因是棉籽黑液中富含的棉籽木质素和有机酸盐等具有表面活性剂功能。当棉籽黑液中固体生物质含量增加时,棉籽黑液的表面张力逐渐降低,使黑液水煤浆的最大成浆浓度进一步提高。黑液水煤浆的着火温度和活化能明显低于煤粉,这是由于水分析出导致煤粉内部产生大量孔隙,并且煤粉表面粘结了许多棉籽生物质促进焦炭着火燃烧。

小型高速柴油机燃烧精细油水煤浆的试验研究

在台架上对S-195柴油机燃烧精细油水煤浆进行了试验研究。结果表明,精细油水煤浆的燃烧效率与柴油接近,S-195柴油机燃烧精细油水煤浆最大功率可达到原机的93%。排放尾气中的CO、排放微粒的含量有所增加。氮氧化物质量分数远低于燃烧柴油。精细煤浆是一种具有广泛应用前景的柴油替代燃料。

300MW富氧煤粉燃烧锅炉变工况运行特性分析

富氧煤粉燃烧锅炉燃烧、换热特性与常规空气锅炉不同,为研究不同工况下富氧燃烧锅炉的运行特性,利用某300 MW富氧煤粉燃烧锅炉仿真模型,分别进行燃煤量、给水温度、氧浓度和水分变动试验。结果表明:随着富氧燃烧锅炉燃煤量的增加,炉膛出口烟温升高,炉内总辐射量增加,水冷壁产汽量增多。由于富氧锅炉辐射换热强,过热蒸汽温度随燃煤量增加而增加。随着炉内燃烧气氛中氧浓度增加,锅炉产汽量大幅度增加,主汽温度快速下降。由于锅炉设计煤种水分含量高且不稳定,水分变化对锅炉运行参数影响比较大,主要表现在煤质变坏,导致炉膛出口温度升高,过热蒸汽温度、再热蒸汽温度和排烟温度也随之升高。

亚/超临界水-乙醇体系中煤与杜氏盐藻共液化制备液体燃料

在间歇式高温高压反应釜中,对亚/超临界水-乙醇体系中煤和杜氏盐藻共液化制备液体燃料进行了研究。考察了水-乙醇介质中乙醇质量分数、反应温度、料液比和反应时间等对共液化效果的影响,通过FT-IR和GC-MS等分析方法对液化产物进行了分析。研究结果表明:当亚/超临界水-乙醇介质中乙醇质量分数为60%,反应温度为360℃,料液比为1∶10,反应时间为30 min时,所得液体燃料的产率和转化率分别为40.29%和70.62%。FT-IR分析结果表明,在亚/超临界水-乙醇体系下,煤和杜氏盐藻中各主要成分均得到了有效转化。GC-MS分析结果说明,液体燃料中的乙酯类物质较多,这主要是因为乙醇与液化产物中的酸类物质发生了酯化反应。由此说明,杜氏盐藻的加入,显著的促进了煤的液化,提升了液体燃料的产率和转化率,同时也提高了液体燃料的品质,为煤的清洁化利用提供了理论基础。

柴油机替代燃料油水煤浆的研究

为了解决国际能源日益紧张的问题,开发新的柴油机替代燃料十分必要。作者通过对新型替代燃料———油水煤浆的理论分析和试验研究,最终证明了油水煤浆作为柴油机代用燃料是可行的。

生物质煤浆制备技术研究

结合污泥资源化处理和水煤浆制备技术,将经过改性处理的污泥作为原材料添加到水煤浆中,再由特殊的生产工艺制备成生物质煤浆。研究了污泥改性剂的选择、改性时间和温度的优化、煤种及分散剂的选择,最终确定了生物质煤浆生产工艺及产品指标。结果显示：（1）利用高效细菌结合热碱处理细胞破壁技术对污泥进行改性;（2）选用山东煤或者内蒙煤为制浆用煤;（3）以0.1%~0.5%的MF4为分散剂;（4）经由特殊的生物质煤浆生产工艺制得高浓度、低浓度生物质煤浆;（5）相对于普通水煤浆而言,生物质煤浆可节约3%～7%的煤炭资源和约30%的水资源。

供油提前角对柴油／水煤浆混合燃料燃烧排放性能的影响

通过柴油机台架试验,分析了供油提前角变化对柴油/水煤浆混合燃料燃烧排放的影响。试验结果表明:当供油提前角调定为18℃A时,柴油/水煤浆混合燃料的有效燃油消耗率降低,热效率升高,燃烧持续期最短,增加或减少供油提前角都将延长燃烧持续期;供油提前角变化对柴油/水煤浆混合燃料的排放有较大影响,逐步增大供油提前角(由17到18℃A,再到19℃A),混合燃烧的烟度排放降低,NOx的排放先降低再升高,CO的排放先升高再降低,HC排放升高。