工业洁净型煤的开发与试验研究

煤炭粗放式的使用和燃烧,不仅造成能源浪费,而且带来了一系列的环境问题。因此大力开发应用和推广洁净煤技术是至关重要的。主要考察了不同固硫添加剂对烟煤固硫率的影响,以及分析了固硫剂的固硫机理。结果表明,钙基固硫剂固硫率随着钙硫比的增大逐渐提高,其中,Ca(OH)2固硫率最大,CaO次之,CaCO 3最小;当SiO 2作为添加剂时,对CaO固硫率的促进作用最大;复合固硫剂的添加,能有效降低SO 2释放峰值,在型煤燃烧过程中有较好的固硫作用。本研究能够为煤炭洁净化利用提供理论和实验依据。

铁助剂对长焰煤“热解-燃烧”过程中的减氮脱硝作用

煤燃烧产生大量氮氧化物(NO_(x))对生态环境破坏严重,而民用散煤燃烧排放的NO_(x)是燃煤发电排放的1倍。因此,研究民用散烧NO_(x)排放控制意义重大。基于此,提出对原煤经干馏制备民用洁净燃料,借助“热解减氮+燃烧脱硝”2步耦合机制,实现洁净燃料直接燃烧过程NO_(x)的超低排放。具体研究内容:在管式炉中将煤与金属助剂(FeCl_(3))先经热解制备洁净燃料,再考察洁净燃料燃烧实验过程NO_(x)排放情况。系统研究铁负载比、热解温度、燃烧温度等因素对氮在“热解-燃烧”过程的迁移规律,并对铁助剂的作用机理进行探讨。结果表明:铁助剂的负载比为0.5%,热解温度为1000℃时氮脱除效果最佳,氮脱除率为93.6%。高温热解后的焦炭中铁主要以Fe_(2)O_(3),Fe_(3)O_(4),α-Fe形态存在,这些铁物相能够催化更多的含氮化合物转化为无污染的N_(2);同时,温度的升高也有利于洁净燃料燃烧过程NO_(x)的脱除,在燃烧温度为1000℃时,助剂负载比为0.5%时,NO_(x)排放量为116.68 mg/m^(3),相比原煤燃烧NO_(x)排放减少了46.7%。燃烧过程形成的Fe_(2)O_(3)对NO_(x)与CO,C的还原反应有一定的催化作用,可以催化燃烧过程形成的NO转化为N_(2)。铁助剂的进一步引入,借助“热解减氮-燃烧脱硝”的机制,实现了洁净燃料燃烧NO_(x)超低排放的效果。