中国典型动力煤种热解动力学分析

采用热重分析方法对中国典型动力煤种的热解动力学特性进行了研究,探讨了各煤种热解活化能及热解特征温度变化情况,并对结果进行了分析,得到煤样热解总失重率基本随煤化度的提高而减少,热解特征温度基本随煤化度的提高而增大。对于中等变质程度煤,因其结构中芳烃烷基侧链含量丰富,桥键多的缘故,这些煤样DTG曲线具有最大失重峰。在煤样主反应阶段中等煤有较高的活化能,低和高变质煤的活化能低。     

高硫强粘结性煤与生物质共热解脱硫脱氮的研究

用回转炉作为高硫强粘结性煤与生物质共热解的反应器,分析了热妥过程中煤与生物质的相互作用机理,研究了热解温度、生物质汪厍量和煤粒度对无机硫脱除率、有机硫脱除率和氮脱除率的影响,结果表明,随着热解温度升高、煤化度降低、生物质添加量增大、煤粒度减小,脱硫脱氮率提高。     

煤的热解研究 Ⅱ.煤化程度对氢气氛下热解的影响

对我国１８种具有代表性的不同煤化程度的煤（Φ３ｍｍ）,在氢气氛、０．１ＭＰａ和９００℃条件下进行了热解实验研究。考察了煤化程度对热解转化率和热解产物产率的影响;煤中挥发分与甲烷产率的关系;煤中氧含量与ＣＯ、ＣＯ２产率的关系以及煤种对热解气热值的影响,得到了描述热解气产率与煤中挥发分的关系式。     

煤的热解研究：II.煤化程度对氢气氛下热解的影响

对我国１８种具有代表性的不同煤化程度的煤（Φ３ｍｍ）,在氢气氛、０．１ＭＰａ和９００℃条件下进行了热解实验研究。考察了煤化程度对热解转化率和热解产物产率的影响;煤中挥发分与甲烷产率的关系;煤中氧含量与ＣＯ、ＣＯ２产率的关系以及煤种对热解气热值的影响,得到了描述热解气产率与煤中挥发分的关系式。     

煤的热解研究III.煤中官能团与热解生成物

借助化学分析和ＦＴＩＲ光谱分析对我国煤化程度不同的１８ 种煤中官能团的研究表明：煤中官能团含量与煤化程度有关;煤中羧基、羟基及醚键等其他含氧官能团的含量与热解生成物ＣＯ２、Ｈ２Ｏ 和ＣＯ 的产率有关,脂肪—ＣＨ 的含量与甲烷和焦油的产率相关联,芳香—ＣＨ 的含量与热解半焦产率有关。煤的热解生成物主要是煤中官能团的断裂所致。     

煤的热解研究Ⅲ.煤中官能团与热解生成物

借助化学分析和ＦＴＩＲ光谱分析对我国煤化程度不同的１８种煤中官能团的研究表明：煤中官能团含量与煤化程度有关;煤中羧基、羟基及醚键等其他含氧官能团的含量与热解生成物ＣＯ２、Ｈ２Ｏ和ＣＯ的产率有关,脂肪－ＣＨ的含量与甲烷和焦油的产率相关联,芳香－ＣＨ的含量与热解半焦产率有关。煤的热解生成物主要是煤中官能团的断裂所致。     

不同煤阶煤热解气化特性及机理研究

为探究煤阶形态差异对煤质分级利用的影响,采用热重-质谱联用仪对京隆褐煤、准东煤和阳泉无烟煤进行热解和气化实验,并采用扫描电镜、拉曼光谱仪探究煤焦微观形貌变化.研究结果表明,煤热解可分为3个阶段:水分析出和吸附气体释放、大量挥发分析出、二次脱气;随着煤化程度的升高,热解过程逸出H2、CH4等气体的释放峰向高温处移动,且热稳定性阳泉无烟煤＞准东煤＞京隆褐煤.对煤焦的气化活性评价表明,气化活性随反应温度的增大而升高;且随着煤化程度的增加,煤焦表面杂乱程度降低以及不定型结构和含氧宫能团数量减少,这些表面微观结构的变化导致了高阶焦炭反应活性的降低.此外,本文还探索了煤热解和气化反应机理.     

煤和蓝藻的共热解特性研究

采用热重分析法,对神府煤和蓝藻单独热解及共热解(蓝藻掺混比,即蓝藻与干基混合物的质量比为5%,10%,20%,40%和80%)特性进行了研究。研究表明:蓝藻挥发分析出的极值温度比煤低,而且热解速率比煤快。蓝藻组成复杂、挥发分含量高且含有的不稳定键多,所以在较低温度下就会被破坏,从而以较高的速率挥发出去。当蓝藻与神府煤共热解时,低温下蓝藻的挥发分析出后,暴露出来的灰分覆盖在煤的表面,灰分中具有催化作用的碱和碱土金属会加快煤的热解反应,使煤的挥发分提前析出。当蓝藻的掺混比为40%和80%时,协同作用较明显,热解焦的产率比理论值低。     

增加配煤中低煤化度煤配比的研究

通过试验优化煤种配比与工艺方法，实现武汉钢铁(集团)公司现有配煤中增加10％以上的低煤化度煤，焦炭灰分降低0．1％以上，煤气产率提高约1％，提高化学产品的收率与产量，降低炼焦和炼铁的成本。     

煤的热解研究：Ⅰ.气氛和温度对热解的影响

常压、温度为６００￣１２００℃条件下,东胜烟煤分别在氢和氮气氛中热解的实验研究表明：煤在氢气氛中热解与在氮气氛相比产气率更高,焦油质量较好,同时获得了较高的煤转化率,热解温度强烈地影响热解产物的组成和煤转化率,随温度的升高煤化率提高,热解气产率增加,ＣＨ４,ＣＯ和ＣＯ２的产率上升,焦油产率降低,但温度对Ｃ２＾＋和Ｈ２Ｏ的产率影响不大。     

提质煤与高炉喷吹用烟煤混合燃烧特性及动力学分析

利用热重分析仪对提质煤与高炉喷吹用烟煤单独燃烧过程、不同比例混合燃烧过程进行了研究。考察了提质煤添加量与混煤燃烧的特征参数、相互影响程度之间的相关性,并用DAEM动力学模型计算了不同提质煤配加量时混煤的活化能。结果表明:提质煤单独燃烧速率要快于高炉喷吹用烟煤单独燃烧速率;随着提质煤配比的增加,混煤着火温度降低,可燃指数和综合燃烧特性指数增大,燃烧性能变好;提质煤与烟煤混燃相互作用因子K值均大于1,两者在燃烧过程中具有相互促进作用;随着提质煤配比量的增加,混煤的活化能逐渐降低,混煤燃烧活性逐渐变强。     

烟煤高温焦炭微晶结构的X衍射研究

采用Ｘ衍射（ＸＲＤ）方法研究了各种烟煤焦炭在１５００℃下的微晶结构特点并计算了结构参数,表明低变质程度烟煤焦炭的微晶化程度差,Ｃ含量低,活性好;中高变质程度烟煤焦炭的微晶化程度好,Ｃ含量高,活性差。     

低阶烟煤热解半焦制浆黏度模型的建立

选用双鸭山东荣长焰煤为原料,利用马弗炉进行中低温热解实验,考察热解温度对半焦哈氏可磨度和空气干燥基水分的影响。通过制浆实验,研究半焦哈氏可磨度和空气干燥基水分对半焦制浆表观黏度的影响。利用SPSS软件进行实验数据线性回归分析,得到低阶烟煤热解半焦制浆表观黏度模型。结果表明：热解半焦的空气干燥基水分和哈氏可磨度与半焦制浆表观黏度均具有较好的相关性,其中由于煤结构的分解和缩聚而导致的可磨性的变化是影响半焦成浆性的主要因素。表观黏度模型能够较为准确地预测半焦制浆表观黏度,可用于低阶烟煤中低温热解半焦成浆性评价。     

有效应力对不同阶煤渗透率影响的差异性分析

 通过不同阶煤储层渗透率应力敏感性实验,对比分析了有效应力对不同阶煤渗透率影响的差异。结果显示,在相同有效应力变化范围内,低阶煤渗透率下降幅度大于中、高阶煤;低、高阶煤渗透率变化较中阶煤更符合指数函数变化规律;低有效应力阶段,低阶煤渗透率损害系数、应力敏感系数大于中、高阶煤;相同有效应力下,低阶煤割理压缩系数大于中、高阶煤;不同煤阶割理压缩系数随有效应力增加呈现下降趋势,不应将其视为常数。应力敏感性评价参数拟合结果显示,中、低阶煤渗透率损害系数、割理压缩系数符合指数函数变化规律,高阶煤渗透损害系数、割理压缩系数符合线性函数变化规律;不同阶煤渗透率应力敏感系数均符合指数变化规律。     

红外光谱定理分析煤中脂肪碳和芳香碳

利用FT－IR光谱分析和合适的光谱分峰程序，把煤的红外吸收光谱分解为38个Gaussian分布的峰，基于煤中芳香－CH和脂肪－CH的振动对红外光谱的吸收贡献，对我国煤化程度显著差异的18种煤的红外光谱进行研究，确定了煤中的芳香－CH和脂肪－CH含量，获得了我国煤的结构参数，实验表明煤的Har/Hal和芳香度（fa)与煤化程度的有关，碳含量85％是煤的特征值。     

Relationship between nanoscale deformation of coal structure and metamorphic-deformed environments

The relation between coal structure (including molecu-lar and pore structures) and metamorphism has been dis-cussed over a century. It has seldom involved nano-scale structure deformation of coals and its metamorphism- de-formed environment, especially the factor of stress influ-ence on nano-scale structural deformation. Instead the influence of temperature and pressure on the coal structure has been the primary focus. As a result, part studies indi-cated that temperature is the main factor th…     

热重分析方法研究印尼煤掺混烟煤的热解特性

印尼煤是我国东部沿海地区火电厂燃用的重要煤种之一。本文利用热重分析方法研究印尼煤以及其它三种烟煤的热解过程,并以印尼煤为基煤与其它烟煤按不同比例进行掺混。研究掺混后混煤热解反应过程,用热解反应动力学方程研究混煤热解特性,提出合理的印尼煤掺混烟煤配比方案,这为燃用印尼煤与烟煤混煤的实际工程应用提供可靠依据。     

不同变质程度肥煤的比较研究

对不同变质程度肥煤的煤质指标、胶质层指数、基氏流动度和奥亚膨胀度进行分析,并对其单种煤成焦光学组织特征进行比较。结果表明,不同变质程度的肥煤具有明显不同的煤质特征,低变质程度肥煤具有高挥发分、高流动度和高膨胀的特点,单种煤成焦光学组织以细粒镶嵌结构为主;高变质程度肥煤具有低挥发分、低流动度和低膨胀的特点,单种煤成焦光学组织以粗粒镶嵌结构为主。