基于突变级数的油母页岩粉尘爆炸危险性分析

针对ATP缓冲仓工艺油母页岩粉尘爆炸危险性问题,根据油母页岩粉尘爆炸机理和粉尘爆炸的危险因素构建了ATP缓冲仓油母页岩粉尘爆炸的事故树,在事故树分析的基础上建立了评价指标体系,并运用突变级数法对油母页岩粉尘防爆安全进行评价。结果表明ATP缓冲仓油母页岩粉尘爆炸危险性评价数值为0.63,爆炸危险性等级为2级属于较安全的范畴,此方法为粉尘防爆安全评价提供了新的思路。

油页岩利用过程粉尘爆炸研究现状及趋势分析

在石油资源日益紧张的形势下,我国油页岩资源的开发利用正得到前所未有的重视,但其利用过程潜在的粉尘爆炸危险性并未引起关注。对国内外有关油页岩粉尘着火、爆炸的文献进行了综述,约旦学者对油页岩粉尘爆炸下限、着火温度及惰化粉尘对下限的影响进行了持续性的研究。国内学者多涉及油页岩利用工艺的研究,只注重页岩油蒸气的爆炸风险,多采用经验公式的方法进行分析,具有较大的局限性。根据爆炸风险控制原理,提出了油页岩粉尘防爆安全需要进一步进行的基础研究工作,突出了加强油页岩粉尘和蒸气杂混物爆炸机理研究的重要性。

油页岩半焦与锯末混烧过程孔隙结构变化研究

利用氮等温吸附脱附法研究了燃烧过程对油页岩半焦和锯末混合物表面孔隙结构特性的影响,并应用分形维数来定量描述混合物表面形态的复杂程度。结果表明:混合物各个孔径范围内的孔体积较半焦明显减少,在失水段尤为明显,燃烧前期表面孔隙以中微孔为主,后期以中大孔和大孔为主;混合物的中微孔结构在挥发分燃烧阶段得到充分发展,比表面积在显著增大,对反应进程具有促进作用。通过FHH方程线性回归得到的分形维数反映出混合物内部孔隙的立体化程度比半焦更高,燃烧阶段化学反应及力学作用的交替影响,引起分形维数随温度而变化。

惰性粉体对油页岩粉尘爆炸火焰的抑制性能和作用机理研究

为了研究惰性粉体对油页岩粉尘爆炸火焰的抑制性能和作用机理,利用粉尘爆炸火焰传播测试系统,选取了五种常用惰性粉体和两种不同油页岩粉尘进行了爆炸火焰抑制实验。通过对爆炸火焰长度、最低惰化比和火焰形态结构的分析,结合惰性粉体的TG-DTG-DSC热特性曲线,系统研究了惰性粉体对油页岩粉尘爆炸火焰的抑制性能和作用机理。研究结果表明,惰性粉体对两种油页岩粉尘爆炸火焰的抑制性能优劣排序为:ABC干粉>Al(OH)_(3)>Mg(OH)_(2)>NaHCO_(3)>岩粉,且两种惰性粉体均对桦甸油页岩(HDOS)的抑爆性能优于龙口油页岩(LKOS);本文建立了惰性粉体对油页岩粉尘爆炸火焰的抑制机理物理模型,并分析了作用机理,通过作用机理分析表明:高效抑爆粉体应具有热稳定性较好(分解温度在200~400℃),吸热量大,且分解中间态产物能够与燃烧反应活性自由基相结合发挥化学抑制作用等特点。

循环流化床油页岩燃烧的最佳方式

为了解决我国煤炭资源严重不足的问题,以爱沙尼亚为例,提出了以油页岩作为发电燃料的思路.介绍了东北电力大学开发的12 WM烧油页岩循环流化床锅炉的结构特点、运行情况;分析了燃烧油页岩的优越性;探讨了油页岩燃烧的最佳方式;结合吉林桦甸电厂10年的运行实践,论述了以油页岩作为发电燃料的可行性.

油页岩粉尘层着火的理论模型与实验研究

为了解油页岩粉尘着火爆炸危险性,利用化学反应动力学、传热学以及Thomas热自燃理论,建立了稳态条件下粉尘层着火的不对称理论模型.利用热板测试装置测试了我国4大产地油页岩粉尘层的最低着火温度,结果介于503-613 K,最低着火温度随粉尘层厚度的增加而降低,不同产地油页岩粉尘着火温度高低依次为：抚顺〉桦甸〉龙口〉茂名,与油页岩挥发分含量成反相关.利用测试结果确定了油页岩粉尘层燃烧动力学参数值,代入不对称着火理论模型,计算得到相应厚度粉尘层的临界着火温度,和实验结果对比,误差在10%以内,为预测生产过程油页岩着火危险性提供了可行的理论方法.

基于振动混流原理的油页岩风选除尘技术研究

为解决油页岩干馏后页岩油中粒径0.2 mm以下粉尘、杂质难分离而影响油品质的问题,试验利用风选选煤系统,对干馏前的油页岩进行风选除尘处理,通过调节风量大小以及更换风选筛网的形式,研究了不同条件下风选试验系统的除尘效果。试验结果表明:油页岩风选除尘试验系统能够完成选煤条件,除尘效率可达91%以上;风选效果因筛选条件不同而有所不同,在本试验条件下,筛网类型为10 mm×10 mm方孔筛,对应风量值为4 767.2 m^3/h时除尘效率达到最大值。

密闭空间油页岩粉尘爆炸特性研究

为探究油页岩粉尘的爆炸特性,以龙口(Longkou,LK)、茂名(Maoming,MM)、桦甸(Huadian,HD)和抚顺(Fushun,FS)4种油页岩粉尘为研究对象,采用20 L球形爆炸装置,对这4种油页岩粉尘样品开展系统的爆炸实验,探讨油页岩粉尘的粉尘云质量浓度、粒径、挥发分、灰分、氧含量等对其爆炸特性的影响。结果表明:挥发分含量越高,油页岩粉尘的最大爆炸压力p_(max)、最大压力上升速率(dp/dt)_(max)越高,爆炸下限越低;挥发分和灰分对油页岩粉尘云爆炸分别有显著的促进和抑制作用。在37.52~106.43μm粒径范围内,这4种油页岩粉尘样品的p_(max)和(dp/dt)_(max)均随其粉尘粒径的增大而降低,且到达最大爆炸压力的时间逐步缩短,说明小粒径油页岩粉尘较高的脱挥发速率能提高爆炸的反应程度。当粉尘质量浓度在400~2500 g/m^(3)范围内时,p_(max)和(dp/dt)_(max)均随粉尘云质量浓度的升高呈现先升高后降低的变化趋势,高于最佳粉尘云质量浓度(1000 g/m^(3))时略有下降,但维持在较高水平,表明超过最佳质量浓度的粉尘云引燃后仍有较强的破坏力;LK样品的p_(max)和(dp/dt)_(max)均最高,分别为0.61 MPa和29.32 MPa/s,与挥发分含量相当的褐煤在同一水平,其爆炸下限为200 g/m^(3),在4种样品中最低,高于挥发分含量相当的褐煤;在N_(2)惰化条件下,LK样品的p_(max)和(dp/dt)_(max)均随环境氧含量的降低而降低,当氧含量降至15%时,系统不再发生爆炸,极限氧含量为16%。