煤浆燃料技术

本文扼要综述煤浆燃料的发展和技术特征，介绍了水煤浆、油煤浆、甲醇煤浆等处于能源改型中的代油煤基料浆，介绍了煤质、添加剂，煤粉粒度分布对形成稳定煤浆燃料的影响。     

重油—煤—水油基多相浆的流变行为

使用适当的分散剂和乳化剂制备出一种油基重油，煤，水三元混合燃料，研究了各组分含量，温度和分散剂含量对体系流变性和稳定性的影响。结果表明在所有情况下混合燃料均表现出屈服假塑性行为。随着内相含量的增加，温度的降低，体系的屈服应力增大，随着分散剂含量的增加，体系的粘度降低。     

热溶预处理油煤浆的粘度变化

将神华煤与循环油混合油煤浆经不同热溶温度预处理后,研究了油煤浆粘度的变化情况及原因.研究发现:与未经热溶处理的油煤浆相比,经热溶处理的其粘度有所增大.在同一热溶温度处理后的油煤浆在测粘过程中,粘度随测量温度的升高而减小,并没有出现粘度峰,粘度(η)与测量温度(tM)的关系为η=Aexp[Eη/8.314 5×(273 tM)].而在同一测粘温度下,经不同热溶温度处理的油煤浆粘度变化情况却截然不同:在神华煤发生热分解反应之前(＜320℃),η基本上随热溶温度(tT)的升高呈直线增加,η=B ktT;在开始发生热解反应以后(＞320℃),粘度在370℃时出现了峰值,η=η0 2a/πw/4(tT-tηmax)2 w2.     

关于#250燃料油含有煤焦油的检定问题

#250燃料油是火力发电厂发电用油的主要油种，随着国际燃料油价格的飙升，个别燃料油供货商为了降低成本有意无意地在#250燃料油中渗入煤焦油，渗入煤焦油的燃料油进入炉膛燃烧后会产生一种粘附性很强的垢物，污染锅炉受热面、堵塞空气预热器、降低锅炉热效率，严重影响发电厂的安全、经济、环保运营。因此，快速检定#250燃料油是否渗入煤焦油对发电厂的安全、经济、环保运营具有现实意义。     

甲烷、油煤水浆作柴油机代用燃料的实验研究

分析了油煤水浆的流变特性，得到了在煤水浆中掺入０＃柴油将明显改善煤中浆的粘性，有利于在柴油机供油系统中的输送。分别配制了四种不同浓度的油煤水浆，在ＺＨ１１００ＷＡ型柴油机上进行试验。结果表明：当煤油水浆中的煤、水含量都低于１５％时，在柴油机上与甲烷混烧是可行的；当煤、水含量各占１０％的情况下，柴油机的节油率为１０～２０％。     

双鸭山煤油煤浆流变特性的影响因素

为研究双鸭山煤油煤浆的流变特性,采用旋转粘度计分析了在30～70 ℃煤颗粒的直径、煤浆质量分数、煤浆温度以及剪切速率等因素对双鸭山煤油煤浆流变特性的影响规律.结果表明:实验条件下,双鸭山煤油煤浆体系的流变特性符合幂定律模型;当煤粉颗粒直径增大时,煤浆的流变指数n值增加而稠度系数K值减小;随着煤浆质量分数的增大,煤浆的K增大,n减小;随着温度的升高,K值减小;随剪切速率的增大煤浆体系的表观粘度值减小,煤浆体系表现出一定的剪切稀化行为.     

煤浆浓度对油煤浆流变特性和表观黏度的影响

煤浆质量分数是影响油煤浆流变特性的主要因素之一。文中研究了煤浆质量分数对内蒙古胜利褐煤与液化起始溶剂和循环溶剂配制成的油煤浆的流变特性和表观黏度的影响。采用NXS-11A型旋转黏度计测量煤浆体系在30～70℃时在不同剪切速率下的剪切应力和表观黏度,绘制煤浆体系流变曲线和黏度曲线,分析了流变和黏度特性。结果表明:在实验条件下胜利褐煤起始溶剂油煤浆和循环溶剂油煤浆都符合宾汉流体的特征;油煤浆体系的塑性黏度、屈服应力和表观黏度都随煤浆质量分数的增大而增大,煤浆的表观黏度与煤浆质量分数之间呈指数增长型关系,当煤浆质量分数超过一定数值范围后,煤浆体系的表观黏度会急剧上升。     

锅炉重油小油点火改造实现提前投粉节油

机组启停频繁,锅炉点火、稳燃过程重油消耗量大,影响经济运行,通过技术改造使锅炉实现重油小油点火提前投粉节油。     

乳化燃料油的稳定性研究

针对180号燃料油乳化存在的稳定性问题进行了一系列的实验研究。考察了亲油亲水平衡值(HLB)对乳化油稳定性的影响以及非离子乳化剂对乳化油粘度的影响,以HLB值为标准兼顾乳化油粘度设计出乳化效果较好的复合乳化剂,考察了复配乳化剂、乳化工艺条件对乳化燃料油的稳定性和粘度的影响,得出最佳的乳化工艺条件为:乳化剂用量为0.5%,乳化时间为45 m in左右,乳化温度为70~80°C,搅拌速度为500~600 r/m in。实验结果表明:基于HLB值兼顾乳化油的粘度,以失水山梨醇脂肪酸酯为核心设计的复配乳化剂在最佳工艺条件下制备的乳化燃料油室温储存3个月,稳定性好且粘度满足180#燃料油的标准。     

煤焦油加氢生产燃料油项目的水资源论证

煤焦油属煤焦化的副产品,它的存在为合理利用化工资源提出了新的技术课题。通过对山西振东实业集团有限公司煤焦油加氢生产燃料油项目水资源的论证,阐述了本项目的可行性和必要性。     

聚丙烯与重油混合裂解特性的研究

研究了在聚丙烯中加入重油裂解制取燃料油的方法，考察了混合裂解中温度对液体油品产率及其组成的影响，并将该方法与热解催化改质法相结合，通过正交试验，得到了催化改质最佳条件参数．在聚丙烯的裂解过程中加入重油不仅充分利用了重油、减少了结焦，而且改善了汽油的品质．     

沉船舱内重油加热数值分析

采用专业的流体力学软件开展数值模拟工作,研究给定尺度油舱的重油在加热棒加热及热油注入的两种情况下,油舱重油的热扩散问题。采用加热棒加热重油和注入热油的方式进行数值模拟,分析油舱内重油的温度的平均热扩散和空间分布规律。从数值分析结果可以看出：采用加热棒加热油舱内的重油,油舱内温度随时间的变化是显著升高后达到稳定温度,分别经历了重油温度线性增加、升温速度随温度升高而略有减小和稳定段三个阶段,且温度达到稳定时在空间范围内变化不明显;注入热油情况时,油舱内重油温度随时间升高速度大于加热棒加热的温度升高速度,也呈现出明显的三个阶段：线性段温度升高较快、弯曲段升温速度明显变慢和稳定阶段,且注入的热油温度越高,油舱内的重油温度越高,重油温度沿油舱的展向变化也非常小。与加热棒加热重油相对比,注入热油后油舱内重油的温度状况得到明显的改善,采用注入热油的方式对增加油温和油的运动速度具有显著的优势。数值分析结果可为沉船重油回收加热棒布置提供参考,热油注入模拟可以解决油舱内重油流动缓慢、在抽油口难以抽出重油的难题。     

新型稠油水环发生器维稳特性与结构优化研究

为了改善水环在输送稠油过程中易失稳的问题,提出了一种新型水环输送发生器,开展了水环维稳特性及优化研究.采用VOF模型进行模拟,根据水环成型原理建立了层流水环流动数值模型,并通过对比实验结果验证了该数值模型的正确性,据此研究了新型水环发生器不同间隙厚度的水环维稳特性和螺旋叶片对水环维稳特性的强化效果.结果表明:间隙厚度过大过小都不利于水环的形成和稳定,当流速为1m/s时,在直径为19mm管道中,发生器间隙为1.4mm所产生的水环较稳定,即间隙厚度与主管段直径比为3∶20时效果最好;采用螺旋叶片结构可以将水环稳定长度由150mm提高到500mm,增幅达2.3倍.     

一种高效重质燃料油催化燃烧添加剂

研究开发并完成了一种高效重质燃料油催化燃烧添加剂的工业应用试验．试验表明，与不添加重质燃料油催化燃烧添加剂的运行工况相比，以1：2000的比例在重质燃料油中添加后，锅炉燃烧得到明显改善，日消耗燃料量稳定，烧嘴积碳消失，烟气中的碳黑(烟尘)量减少79．4％，氧含量降低16．7％，一氧化碳减少54．1％，二氧化碳增加19．7％，过剩空气系数降低16．0％，排烟温度降低10℃，排烟损失减少23．5％，锅炉效率提高5．2％，实际节油率为13．7％-20．0％之间．     

煤焦油捕收剂在煤泥浮选中的应用研究

采用洗油作为煤泥浮选的捕收剂进行实验研究,通过洗油和轻柴油作捕收剂对肥煤进行浮选对比试验,结果证明洗油的捕收能力要高于轻柴油,且有一定的起泡能力,洗油做捕收剂相对于轻柴油活性要高,选择性要低。     

陕北中低温煤焦油在超临界甲醇中轻质化探索研究

在间歇式高压反应釜中,采用超临界甲醇对陕北中低温煤焦油进行提取处理,并对产物进行分离,通过单因素以及正交试验考察甲醇添加量、压力、温度和搅拌速率等反应条件对轻质油收率的影响。实验结果表明：甲醇添加量对萃取结果影响最大,其次是压力;温度及搅拌转速对抽提结果的影响较小,最后得到陕北中低温煤焦油在超临界甲醇中轻质化的最佳条件为：甲醇与中低温煤焦油体积比10:1,压力9 MPa,温度250℃,超声转速30 r/min,轻油收率为78.9%。通过探索煤焦油在超临界状态下轻质化过程,有利于煤焦油进一步开发和利用。     

催化剂对重油悬浮床中压加氢工艺的影响研究

以胜利重油为原料,采用间歇式反应考察催化剂对重油悬浮床中压加氢裂化反应的影响。研究发现镍铁分散型催化剂中活性金属具有很强的加氢活性,可使大量的自由基加氢饱和,抑制反应过程中自由基的缩合,即分散型镍铁催化剂具有比较好的加氢和抑制生焦性能。     

烟道气双注采油工艺研究

为改善油区断块开发效果对开发方式进行了优化 ,确定烟道气驱为最佳开采方式 .即将烟气与高压含油污水混合 ,同时从油管注入油层 ,并建成一套注入系统装置 .试验表明 :处理注入烟气这套装置用于不干扰锅炉正常燃烧条件下烟气采集 ;将温度降低 1 40～ 1 6 0℃以满足压缩机入口条件 ;利用旋流子进行离心和纤维过滤 ,将 95 %～ 98%的烟尘滤除 ;脱水之后使其露点降到 - 2 0℃以达到深度除水 ;两级压缩以达到油层要求的注气压力 1 5 MPa;加入泡沫剂或缓蚀剂等 ,以满足油层所需药量及药压 .现场生产初步验证 ,注烟气的效果介于注 CO2 气和注 N2 气之间 .在单纯蒸汽吞吐已不能产油时 ,经烟道气双注后 ,原油日产量达到 2 6 t,取得明显效果 .     

轻烃燃料在燃煤锅炉中的应用

利用轻烃燃料优良的可燃性，替代锅炉燃料在小型锅炉上进行了工业试验，取得了较好的社会效益、经济效益及环境效益。文章提出了轻烃燃料应用时的注意事项。