Combustion characteristics and kinetics of anthracite with added chlorine

The combustion process of Yangquan anthracite (YQ) with the addition of 0.045wt%, 0.211wt%, 1.026wt%, and 2.982wt% chlorine was investigated using a thermogravimetric method from an ambient temperature to 1173 K in an air atmosphere. Results show that the YQ combustion characteristics are not significantly affected by an increase in chlorine content. Data acquired for combustion conversion are then further processed for kinetic analysis. Average apparent activation energies determined using the model-free method (specifically the KAS method) are 103.025, 110.250, 99.906, and 110.641 kJ/mol, respectively, and the optimal kinetic model for describing the combustion process of chlorine-containing YQ is the nucleation kinetic model, as determined by the z(α) master plot method. The mechanism function of the nucleation kinetic model is then employed to estimate the pre-exponential factor, by making use of the compensation effect. The kinetic models to describe chlorine-containing YQ combustion are thus obtained through advanced determination of the optimal mechanism function, average apparent activation energy, and the pre-exponential factor.     

海陆过渡相煤系页岩气储层压汞孔隙特征

煤系"三气"受到广泛关注,开展煤系页岩气储层孔隙特征研究具有基础意义。运用压汞法测定淮南煤田海陆过渡相煤系地层页岩气储层孔隙特征,研究结果表明,研究区煤系泥岩矿物含量以黏土矿物和石英为主,压汞曲线反映出3类孔隙形貌,总体连通性较好。页岩压汞孔隙体积在0.003 7~0.020 1 cm~3/g之间,平均为0.010 07 cm~3/g。总孔比表面积为0.425~7.074 m~2/g之间,平均为3.752 m~2/g。与中国南方龙马溪组、牛蹄塘组相比,孔容贡献均来自微孔和过渡孔,具有一致性,孔比表面积介于龙马溪组测试数据高、低值之间,孔容稍低于牛蹄塘组,但高于龙马溪组测试低值。基于Menger海绵模型计算得到的分形维数与平均孔径、比表面积与孔隙度具有一定统计学关系,将其视为表征储层物性的一个有效指标,具有一定实际意义。     

湿法脱硫系统运行参数对水耗影响的试验研究

针对燃煤电厂脱硫系统水耗大的现状,搭建"烟气湿法脱硫节水小型实验系统",构建水平衡模型,并进行了湿法脱硫系统运行参数对水耗影响的试验研究。得到了燃煤电厂钙法脱硫系统通用耗水计算式及电厂湿法脱硫系统耗水率曲线,可以根据煤种的变化计算出当前工况下各运行参数对FGD系统实际需要补水量,对当前煤质多变下FGD实际运行有重要意义。     

破碎性煤层段钻井液安全密度窗口的确定与应用

破碎性煤层段钻进过程中井壁坍塌、掉块严重,常规模型计算所得的坍塌压力当量密度难以较好地支撑煤层段井壁。依据破碎性煤岩的特征,系统分析了破碎性煤层段井壁失稳的机理,重新界定了破碎性煤层段的钻井液安全密度窗口。计算结果表明进入破碎性煤层段后钻井液安全密度窗口明显变窄。利用该模型对D2井三开破碎性煤层段的钻井液安全密度窗口进行了预测,理论计算结果和实钻情况基本吻合,验证了模型的合理性。研究成果对类似井段的井壁稳定性研究有借鉴意义。     

樊庄地区山西组煤层控气综合因素分析

煤层气藏最典型的特征是煤层自生自储,因此煤储层的特征是煤层气成藏的核心要素。为了研究樊庄地区山西组3#煤储层的富集成藏特征,现在主要从樊庄地区3#煤源岩条件、物性特征、保存条件、构造控藏模式这几个方面分析该地区煤层气富集的原因。综合结论认为该地区突出的优势是煤层厚度大,稳定,物性好,含气量大,加之较好的保存条件和构造控藏模式,因此在该地区形成煤层气富集。这项研究对该地区煤层气后续勘探和开发都具有重要的意义。     

Space experimental studies of microgravity fluid science in China

Microgravity fluid physics is an important part of microgravity sciences, which consists of simple fluids of many new systems, gas-liquid two-phase flow and heat transfer, and complex fluid mechanics. In addition to the importance of itself in sciences and applications, microgravity fluid physics closely relates to microgravity combustion, space biotechnology and space materials science, and promotes the developments of interdisciplinary fields. Many space microgravity experiments have been performed on board the recoverable satellites and space ships of China and pushed the rapid development of microgravity sciences in China. In the present paper, space experimental studies and the main results of the microgravity fluid science in China in the last 10 years or so are introduced briefly.     

络合萃取对煤制气洗涤废水中酚的回收

用磷酸三丁酯(TBP)和煤油组成溶剂萃取体系有机相,对煤制气洗涤过程中产生的高浓度含酚废水进行了萃取和反萃处理研究.探讨了影响苯酚萃取的因素如废水pH和TBP体积分数,考察了反萃剂氢氧化钠溶液质量分数对反萃效果的影响;同时,对萃取和反萃过程中有机相的重复使用问题进行了研究.实验结果表明,当废水的pH=3～6时,一级萃取率可达90%以上,CODCr去除率达到80%以上;二级萃取率达到40%左右,苯酚总的萃取率达到95%以上;当氢氧化钠溶液质量分数为4%～10%时,反萃率可达80%以上;TBP-煤油有机相可在萃取和反萃的过程中多次重复使用.     

甲醇发动机缸内燃烧过程的多维数值模拟

针对甲醇作为发动机燃料的优缺点,通过CFD程序KIVE-3V对仿真甲醇发动机的缸内燃烧过程进行了多维数值模拟.通过模拟,得到了缸内压力、温度等大量实时数据信息,为甲醇发动机的研究提供依据.计算表明,甲醇发动机与汽油机相比,最高燃烧压力和压力升高率均有所提高,但升压分布均匀,整体处于汽油机水平,不会影响发动机正常运转;由于甲醇较快的燃烧速率,较短的燃烧期,致使最高燃烧温度低于汽油机,从而更有利于NO生成量的降低;同时CO的生成量也低于汽油机.     

茂名油页岩燃烧特性及其大型CFB锅炉设计分析

为了有效地利用劣质燃料油页岩,采用ZRY-2P综合热分析仪对茂名油页岩进行热重试验,利用热重试验数据分析了油页岩的燃烧特性,并对燃烧特性曲线进行了分析.结果表明,油页岩燃烧分为低温段和高温段,低温段挥发分的燃烧为后期高温段固定碳的前期燃烧提供了热量,试样S3的综合燃烧性能最好;试样S1的热重曲线变化异常陡峭,所有试样的微商热重曲线均呈现出挥发分燃烧和固定碳燃烧的2个峰.在此基础上,对大型油页岩循环流化床(circulating fluidized bed,CFB)锅炉的设计进行了分析,同时提出掺烧石油焦的大型油页岩CFB锅炉的设计新方案并对其优势进行了分析.     

贵州盘县煤矸石及其风化土壤中汞的分布特征

基于冷原子荧光测定方法对贵州盘县新鲜煤矸石、不同风化程度的煤矸石中汞分布特征进行了研究。新鲜煤矸石中汞平均含量为0．137±0．076μg／g,没有表现异常富集。不同风化程度的煤矸石土壤汞含量没有明显的变化规律,平均含量为0．154±0．056μg／g,略高于土壤背景值。但在自燃过的煤矸石风化土壤中汞却表现为异常富集,其含量高达1．980μg/g,为当地背景土壤汞浓度的22倍。