低阶煤气化结渣特性的研究进展简

从影响低阶煤气化结渣的因素（煤质特性、操作条件）、结渣物的形成机理和预防措施方面,对低阶煤气化过程中的结渣特性进行了综述．指出煤质特性是低阶煤气化结渣的关键因素．当操作温度高于煤灰的烧结温度时,煤灰低熔点共融物的粘附作用引起半熔融态灰颗粒团聚,在流化床的“死区”易形成结渣物．阻熔剂和配煤都能改变低阶煤的气化结渣特性,但配煤的方法更为经济高效．     

三种煤配合降低淮南煤灰熔点的研究

研究了淮南煤通过配煤降低灰熔点，以探讨符合Texcao气化炉灰熔点要求的配煤方案．选用主要原煤5种：淮南煤A为高灰熔点煤，其他4种原煤（分别为B、D、E和F）为低灰熔点煤．采用高灰熔融性淮南煤A与2种低灰熔点的煤相配加形成配合煤，其中配以C煤（固定50％）调整B煤或D煤等低灰熔点煤与淮南煤的百分比．进行配煤灰熔点研究．结果表明：配合煤的灰熔点比淮南煤显著降低，配合煤灰熔点的变化与3种煤的灰熔点没有简单的比例关系，配合煤的灰熔点与煤灰组成也有关系．ACB、ACE、和ACF三种配合煤在淮南煤比例为35％时，其灰熔点都低于1380℃．符合Texcao气化工艺要求，只有ACD配合煤的灰熔点不符合Texcao气化工艺要求．     

铝钙复合物对福建低灰熔点煤灰的影响

选取龙岩(LY)和上京(SJ)两种福建低灰熔点煤,利用灰熔点测定仪研究氧化铝、氧化钙及铝钙复合物对两种煤灰熔融温度的影响规律.研究结果表明:加入Al_2O_3(4%～18%,质量分数,下同)可以一直提高灰熔点,加入CaO(2%～8%)使灰熔点降低.但LY灰、 SJ灰中添加较多Al_2O_3后再加少量CaO可使灰熔点比对应只加Al_2O_3的高,表现出铝钙协同作用.通过XRD和SEM-EDX分析煤灰在高温下的矿物转化行为、表面微观形貌及化学组成,研究铝钙协同作用对低灰熔点煤的影响规律及其机理.结果发现:加入氧化铝后,煤灰在高温下生成的耐熔矿物莫来石是提高灰熔点的主要因素;加入较高含量的氧化铝和少量的氧化钙后,灰中先生成莫来石矿物,其中的氧化钙则会生成钙长石;在有莫来石存在时,钙长石与莫来石一起导致其熔融温度升高,从而提高灰熔点.     

新疆准东煤脱钠预处理技术的研究

新疆准东煤是一种典型的高钠煤;电厂燃用此煤种时易使锅炉发生炉膛结渣、水冷壁高温腐蚀和烟道沾污等不利于锅炉安全运行情况。为了解决这种潜在的危险情况,根据准东煤的煤质特性和煤中钠的存在形式,采用阳离子交换树脂作催化剂的方法,对准东煤脱钠提质。在不同的实验条件下对准东煤进行洗涤,确定适宜的洗涤温度和时间。使用灰熔点测量仪和扫描电镜,分析煤样的灰熔融特性及微观结构。研究得出,在80℃时6 h的洗涤条件下脱钠最为适宜,钠的脱除率达到80%以上,煤质特性也因此改善提高。     

配煤降低淮南煤灰熔点的研究及机理初探

通过配煤的方法,对高灰熔融性淮南煤与4种低灰熔融性煤进行配加,可以显著的降低淮南煤的高灰熔点。配煤灰熔点的变化不是两种单煤灰熔点简单的加和关系,而是非线性的关系,配煤灰熔点与煤灰组成之间也有很大的关系。通过灰样及熔渣的红外光谱分析,初步探讨灰熔融性变化机理。     

Shell气化炉挂渣模型及其操作性分析

参考黏性流体贴壁流动模型,结合河南能源化工集团下属某公司Shell气化炉工艺流程和运行数据,建立了Shell气化炉挂渣模型.该模型采用Levenberg-Marquardt优化算法求解,通过模拟分析4组不同煤灰组分和5组炉膛温度的操作情况,揭示Shell气化炉采用不同煤质进料时排渣口温度与煤灰熔点之间关系的数量规律.结果显示,为得到适宜的挂渣厚度,操作普通煤质时需维持排渣口温度与煤灰熔点温度之差在140K及以上;而操作高黏煤质时有必要将排渣口温度与煤灰熔点温度之差维持在160K及以上.     

添加CaCO3对煤灰熔融性影响及其机理的研究

考察了CaCO3不同添加量对三种低灰熔点煤样的软化温度（ST）的影响,揭示了CaCO3对煤灰熔融性的影响规律。同时结合X射线衍射技术及CaO—Al2O3—SiO2三元相图探讨了加入CaCO3后的煤灰熔融机理。结果表明,煤灰熔点随CaCO3加入量的提高先降后升,当煤灰CaO超过一定含量后可起到提高灰熔点的阻熔剂作用。机理表明氧化钙在加热过程中与其他成分会生成多种高含钙化合物,各物质之间会形成低温共熔化合物,造成灰熔点降低,当钙含量过高时,由于过剩氧化钙的存在,灰熔点上升。     

提高兰炭灰熔融温度的研究

研究粘土1和粘土2在弱还原气氛下对兰炭灰熔融特性的影响,并通过XRD和SEM-EDX重点考察了添加粘土1前后兰炭灰在不同热处理温度下的矿物演变.结果表明,加入15%粘土1或14%粘土2后,兰炭灰熔点均可提高至1 250℃以上;兰炭灰熔点低的主要原因是形成了低温共熔物,而加入粘土1后,灰渣在熔融过程中生成莫来石,莫来石既能起到骨架作用,又延缓低温共熔物的形成,从而提高灰熔点.     

包头第二热电厂200MW锅炉燃烧器改造

包头第二热电厂两台200 MW机组锅炉由于近年来煤质下降、煤质灰熔点低以及锅炉存在的设计性缺陷,造成炉膛结焦严重,并且造成过热器、再热器的减温水量大及壁温超温等影响经济性、安全性的问题。该文以包头第二热电厂200 MW机组锅炉为研究背景,找出导致锅炉严重结焦的问题所在,通过研究分析得到以下结论,在锅炉原设计条件下,一次风射流轨迹不同程度发生刷墙,引起水冷壁结焦,同时炉膛结焦后壁面温度提高,又反过来加重结焦,形成恶性循环。     

煤泥对煤灰熔融特性的影响及机理研究

煤泥是洗煤过程中产生的一种废弃物,以煤泥为添加剂分别加入到低灰熔点的神木西沟煤和神木河畔煤中,利用X射线衍射和电镜扫描分析了添加煤泥的煤灰在不同温度下矿物组成的变化,初步探讨了煤泥对煤灰熔融特性的影响机理。实验结果表明,煤泥可以有效改善煤灰熔融特性,提高低灰熔点煤的灰熔点。     

若干典型煤灰样烧结熔融特性研究

为了进一步认识灰渣的沾污结渣特性,对不同灰熔点的六种煤灰样的烧结熔融特性展开试验研究.通过烧结率变化规律、X射线衍射仪(XRD)物相分析、微观扫描电镜(SEM)和电子探针分析,研究煤灰样烧结熔融特性及其差异原因.结果表明,煤灰的强烧结性主要是因为较多低灰熔点的钠钾复合化合物等生成,而弱烧结性煤灰中含有大量高熔点物相.特别需要指出的是,灰熔点低的煤其烧结性未必强,而灰熔点高的煤其烧结性未必弱,关键取决于其反应生成的物相及其特性.     

加压气化制合成气煤种实验室评价

该文选取开滦东欢坨低灰、高灰、林南仓、崔家寨低灰、高灰和新疆煤等六个煤样,在煤质分析的基础上,进行了湿法料浆加压气化制合成气的实验室煤种评价,对企业科学使用气化用煤提供了借鉴。     

中国典型煤种煤焦水蒸气气化反应特性研究

研究了5种典型煤种在1 100～1 400 ℃范围内的煤焦水蒸气气化反应特性,并利用未反应碳缩合模型进行数值模拟.实验与计算结果表明,在煤焦水蒸气气化反应过程中,随着温度的升高,气化反应控制步骤逐渐由化学反应动力学控制过渡到扩散控制;在高温条件下,高灰熔点煤与低灰熔点煤的气化反应特性有所不同,这与高温下低灰熔点煤灰发生熔融、灰层阻力增大有关.未反应碳缩核模型的计算值与实验值吻合较好.     

Fe_2O_3对煤灰熔融性影响的机理

研究了Fe2O3对煤灰熔融性影响的机理。加入1%和4%Fe2O3,对煤灰成分进行SEM和XRD分析,实验结果表明,加入Fe2O3,煤灰熔点呈先降低后升高的趋势。煤灰中其它化学成分与Fe2O3发生反应,生成了熔点较低的低温共熔物,对于煤灰熔点起助熔剂的作用;随着加入量的增加,灰熔点升高,这是因为在弱还原环境中加热,Fe2O3被还原成熔点高的Fe O,Fe O的熔点很高,使灰熔点升高。     

宁夏灵武煤田部分矿区和乌兰矿煤质特征及其水煤浆制备的研究

本文以我国新开发的大煤田─灵武煤田部分矿区煤及乌兰煤为对象，对其煤质特征和煤成浆性及浆体流变性进行了较详细的研究。结果表明，灵武煤田三矿区煤具有低灰、低硫，高挥发分和高发热量的优良特性，煤灰成分以硅、铝为主，灰熔点较低，属轻微结渣型。乌兰煤属高硫焦煤，灰熔点较高。四矿区煤岩相组成差别较大，其中灵武磁窑堡煤丝质组合量高达６１．３％，这在中国煤岩相组成中属少见，在最佳制浆工艺条件下，四种煤均能制备出具有良好的流动性和静态沉降稳定性的假塑性水煤浆流体，但除乌兰煤外，灵武三矿区煤所能达到的煤浆浓度普遍偏低，属难制浆煤。同时发现，最高煤浆农度与煤最高内在水分间有良好的线性相关性，灵武煤最高内在水分偏高是其难制浆的重要原因。     

关于生物质基本性质分析的问题

为了研究参考煤质分析标准进行生物质基本性质分析所得结果的可信度,本文首先比较了我国煤质分析标准与美国材料与试验协会(ASTM)生物质分析标准,然后以灰分测定为例对8种生物质进行了对比测定,并且通过带有X-射线能谱仪的扫描电镜(X-650)对2种方法获得的灰的组成及形态进行了对比分析．结果表明：2种方法所得灰分测定结果有着较大差异,最大差值可达5％;而且灰组成及灰形态也有较大差别．由此得出煤质分析标准并不能完全适用于生物质分析的结论,建议我国尽快研究制定出生物质分析的标准方法．     

MgO对卫燃带材料上煤灰结渣的影响

针对当前电厂主要燃用低质煤的问题,选择冷水江岩页煤灰作为基灰,分别配制MgO含量为4wt％,8wt％,12wt％,16wt％的灰样,然后依次将其置于SDAF 2000b灰熔点测试仪,测得灰样的变形温度DT、软化温度ST、半球温度HT和流动温度FT;将灰样散布在SiC质和铝质的耐火材料上,置于1250℃马弗炉煅烧20h,冷却观察并作XRD分析．研究结果表明,基灰的熔点随MgO含量的递增先降后升．在5wt％左右灰熔点最低,结渣强度却逐步加强;SiC和铝质耐火材料对MgO的结渣性具有相近的适应性．     

平庄煤田西露天矿区5煤组煤质特征及其与成煤作用的关系

本文结合平庄煤田及西露天矿区的地质特征和煤的形成环境特点．对西露天矿区５煤组的水分、灰分、挥发分、发热量、硫分和灰融性等煤质参数进行了综合分析，阐述了主要煤质参数在矿区的分布特征．探讨了煤质参数与成煤环境之间的关系。     

煤灰黏温特性的测试条件

煤灰的黏温特性对以液态排渣的气流床气化炉至关重要。选用岳阳煤灰为原料,在实验室购置的RV DV-Ⅲ型高温黏度计上分别从样品量、升温条件、降温速率等方面对煤灰黏温特性的测试条件进行了研究。结果表明:应用此仪器进行煤灰黏温特性测试,制灰量至少为80g,预熔后的渣样量为40~50g;一般以待测样品流动温度(TF)以上200℃作为测试的最高温度,样品升温段在灰熔点以下100℃能以较快速率升温,在灰熔点附近降低升温速率并在灰熔点左右恒温。采用连续降温方式进行测试,分析显示以1℃/min降温速率进行测试较合理。     

铁基助熔剂对煤的灰熔融特性影响研究

研究选用皖北朱仙庄煤样,利用微机灰熔点测定仪,研究加入不同质量比的助熔剂Fe_2O_3对朱仙庄煤灰熔融性的影响,结合XRD及FTIR对样品的矿物组成进行分析。结果表明,随着助熔剂Fe_2O_3添加量的增加,煤的灰熔点出现先降低后又升高的变化趋势,当Fe_2O_3添加量在3.5%时可使煤样灰熔点降至1228℃;对煤灰的XRD及FTIR图谱分析得知,加入Fe_2O_3助熔剂可生成低温共熔物从而降低了煤灰熔融温度。