煤及半焦的燃烧、破碎特性试验研究
发布时间：2021-01-10 06:38
近年来,随着我国经济的快速增长,能源消耗带来的环境污染问题日益严重。基于我国的能源储备现状,煤炭的高效清洁利用对于构建环境友好、可持续发展型社会具越来越重要的战略意义。煤及半焦的燃烧特性直接影响能源利用的经济效益和环境效益,而其破碎特性则是制粉系统中必不可少的重要指标,影响煤粒破碎后的细度和均匀性,从而影响其经济效益和燃烧特性。本文选取锡盟褐煤、平庄褐煤、神华次烟煤和淮南烟煤四种典型煤种,在气氛炉上热解制取半焦。研究不同煤种和热解终温对工业分析、元素分析、发热量、半焦产率、表面微观形貌、孔隙特征、化学结构等理化特性的影响;利用TG-DSC-FTIR联用技术研究煤及半焦的燃烧特性和气体产物的组成和释放过程,计算燃烧特征指数和反应动力学参数;利用哈氏可磨仪研究不同煤种原煤及其半焦的可磨性以及热解终温对半焦可磨性的影响规律;利用马尔文粒度仪对磨后的整体颗粒群和74μm以下的细粉进行粒度分布特性试验,采用Ronsin-Rammler分布进行线性拟合,计算均匀度参数n和粗细度参数b,分析其与可磨性的内在联系。试验研究发现,热解使煤中大部分的水脱除,发热量升高,部分挥发分析出,含氧官能团分解,桥键...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?２０１０－２０１５年世界一次能源消费量??由图１．１可知，近６年来，随着世界经济的快速发展，一次能源消费量一直??
石油储量为２．５亿，占世界总量的１．１％，储产比为１１．７年；天然气储量为３．８??万亿立方米，占世界总量的２．１％，储产比为２１．７年；煤炭储量为１１４５亿吨，占??世界总量的１２．８％，储产比为３１年。图１．２为２０１５年中国一次能源消费结构。??可Ｗ看出，我国的能源消费结构和世界能源消费结构具有明显的差异。基于我国??的能源储量现状，煤炭在我国的一次能源消费中占比为６３．７２％，具有主导地位。??尽管由于我国正进行经巧结构调整，使得２０１５年煤炭消费和产量同比２０１４年分??别下降１．５％和２．０％，但中国仍是世界上最大的煤炭生产国和消费国，分别占世??界煤炭生产和消费量的４７．７％和５０％。基于我国富煤、少气、贫油的能源结构特??点，在可预见的未来几十年内，煤炭依旧是我国主要的能源，其战略地位不会改??变。同时，我国人口基数庞大，煤、石油、天然气的人均占有量仅为全球平均水??平的６７％、５．４％和７．５％Ｗ。近年来，我国环境污染严重，尤其是雾靈天气趋于??常态化
８－流化燃燒室９－旋风分离器１０－洗气设备１１－气液分离设备１２－分离装置??１３－间冷器１４－焦油分离器１５－除硫器１６－鼓风机１７－引风机１８－煤气鼓风设备??图１．６?ＤＧ热解工艺流程图??（２）。煤拔头＂工艺??＂煤拔头＂是中科院过程所研发出的一种煤炭分级利用循环流态化工艺，其工??艺流程如困１．７所示。干燥后的煤炭进入下行床顶部的混合器，与上升管中的循??环热灰混合，煤粉升温后送入热解室中在５５０？７００’Ｃ下发生热解反应。热解产??生的气态物质经冷凝、过滤后进行气液分离，分别获得燃气及焦油等产品。半焦??在系统内作为热源循环利用，同时热灰被烟气裹挟进入混合器中。??该工艺技术核Ａ在于通过煤炭的快速热解，获得气态、液态的化工产品，再??将半焦用于燃烧发电从而实现多联产。反应条件较为温和，工艺系统简单，主耍??目的是获取低阶煤中的焦油
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于热重红外联用技术的不同煤种燃烧特性研究[J]. 何翔,刘建忠,杨雨濛,王智化,周俊虎,岑可法. 热力发电. 2016(11)
[2]沁水盆地煤可磨性及其对煤层气排采的影响[J]. 李智,马东民,李沛,张渴,张辉. 中州煤炭. 2016(09)
[3]基于热重-红外-质谱联用技术定量分析燃煤气体产物[J]. 陈玲红,陈祥,吴建,武燕燕,周昊,邱坤赞,岑可法. 浙江大学学报(工学版). 2016(05)
[4]低阶煤中低温热解工艺技术研究进展及展望[J]. 裴贤丰. 洁净煤技术. 2016(03)
[5]低阶煤热解半焦燃烧性能的影响因素[J]. 戴财胜,刘晓芳,戴谨泽,马淞江. 煤炭转化. 2016(03)
[6]干馏温度对高炉喷吹用半焦可磨性能的影响研究[J]. 邹冲,李宝,赵俊学,李小明. 洁净煤技术. 2016(01)
[7]低中煤级煤结构演化的FTIR表征[J]. 李霞,曾凡桂,王威,董夔,程丽媛. 煤炭学报. 2015(12)
[8]温和热解条件下内蒙褐煤热解半焦的燃烧性能[J]. 马淞江,刘晓芳,戴谨泽,戴财胜,刘学鹏,梁丽静. 煤炭学报. 2015(05)
[9]低阶煤粉煤热解提质技术研究现状及发展建议[J]. 王向辉,门卓武,许明,翁力,刘科. 洁净煤技术. 2014(06)
[10]热解温度对高水分印尼褐煤半焦孔隙特性及燃烧特性的影响[J]. 胡召永,解桂林,郭志航,王勤辉,方梦祥,骆仲泱,岑可法. 热力发电. 2014(10)
博士论文
[1]我国典型低品质煤提质利用及分级分质多联产的基础研究[D]. 葛立超.浙江大学 2014
[2]中国煤炭资源分布特征与勘查开发前景研究[D]. 宋洪柱.中国地质大学（北京） 2013
[3]褐煤水热脱水提质制备高浓度水煤浆的基础研究[D]. 虞育杰.浙江大学 2013
[4]提质低阶煤热解特性及机理研究[D]. 王娜.中国矿业大学（北京） 2010
硕士论文
[1]低阶煤热解工艺优化及反应历程研究[D]. 乔凯.太原理工大学 2016
[2]四种不同变质程度煤热解过程研究[D]. 甄明.内蒙古工业大学 2015
[3]基于实验室中速磨模型机的褐煤破碎特性研究[D]. 张夏.中国矿业大学 2015
[4]煤热解过程中热解气停留时间对热解产物的影响[D]. 陈昭睿.浙江大学 2015
[5]低阶煤及其热解产物高效利用的研究[D]. 代芳草.辽宁科技大学 2014
[6]宁东煤的热解过程分析[D]. 郭爱萍.宁夏大学 2013
[7]褐煤低温热解及半焦燃烧、成浆特性的试验研究[D]. 刘明强.浙江大学 2013
[8]煤粉浓度及氧浓度变化下煤粉燃尽特性的热分析研究[D]. 郑敏.浙江大学 2007
[9]煤的可磨性指数变化及破碎机理研究[D]. 张妮妮.浙江大学 2006
本文编号：2968246
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１．１?２０１０－２０１５年世界一次能源消费量??由图１．１可知，近６年来，随着世界经济的快速发展，一次能源消费量一直??
石油储量为２．５亿，占世界总量的１．１％，储产比为１１．７年；天然气储量为３．８??万亿立方米，占世界总量的２．１％，储产比为２１．７年；煤炭储量为１１４５亿吨，占??世界总量的１２．８％，储产比为３１年。图１．２为２０１５年中国一次能源消费结构。??可Ｗ看出，我国的能源消费结构和世界能源消费结构具有明显的差异。基于我国??的能源储量现状，煤炭在我国的一次能源消费中占比为６３．７２％，具有主导地位。??尽管由于我国正进行经巧结构调整，使得２０１５年煤炭消费和产量同比２０１４年分??别下降１．５％和２．０％，但中国仍是世界上最大的煤炭生产国和消费国，分别占世??界煤炭生产和消费量的４７．７％和５０％。基于我国富煤、少气、贫油的能源结构特??点，在可预见的未来几十年内，煤炭依旧是我国主要的能源，其战略地位不会改??变。同时，我国人口基数庞大，煤、石油、天然气的人均占有量仅为全球平均水??平的６７％、５．４％和７．５％Ｗ。近年来，我国环境污染严重，尤其是雾靈天气趋于??常态化
８－流化燃燒室９－旋风分离器１０－洗气设备１１－气液分离设备１２－分离装置??１３－间冷器１４－焦油分离器１５－除硫器１６－鼓风机１７－引风机１８－煤气鼓风设备??图１．６?ＤＧ热解工艺流程图??（２）。煤拔头＂工艺??＂煤拔头＂是中科院过程所研发出的一种煤炭分级利用循环流态化工艺，其工??艺流程如困１．７所示。干燥后的煤炭进入下行床顶部的混合器，与上升管中的循??环热灰混合，煤粉升温后送入热解室中在５５０？７００’Ｃ下发生热解反应。热解产??生的气态物质经冷凝、过滤后进行气液分离，分别获得燃气及焦油等产品。半焦??在系统内作为热源循环利用，同时热灰被烟气裹挟进入混合器中。??该工艺技术核Ａ在于通过煤炭的快速热解，获得气态、液态的化工产品，再??将半焦用于燃烧发电从而实现多联产。反应条件较为温和，工艺系统简单，主耍??目的是获取低阶煤中的焦油
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于热重红外联用技术的不同煤种燃烧特性研究[J]. 何翔,刘建忠,杨雨濛,王智化,周俊虎,岑可法. 热力发电. 2016(11)
[2]沁水盆地煤可磨性及其对煤层气排采的影响[J]. 李智,马东民,李沛,张渴,张辉. 中州煤炭. 2016(09)
[3]基于热重-红外-质谱联用技术定量分析燃煤气体产物[J]. 陈玲红,陈祥,吴建,武燕燕,周昊,邱坤赞,岑可法. 浙江大学学报(工学版). 2016(05)
[4]低阶煤中低温热解工艺技术研究进展及展望[J]. 裴贤丰. 洁净煤技术. 2016(03)
[5]低阶煤热解半焦燃烧性能的影响因素[J]. 戴财胜,刘晓芳,戴谨泽,马淞江. 煤炭转化. 2016(03)
[6]干馏温度对高炉喷吹用半焦可磨性能的影响研究[J]. 邹冲,李宝,赵俊学,李小明. 洁净煤技术. 2016(01)
[7]低中煤级煤结构演化的FTIR表征[J]. 李霞,曾凡桂,王威,董夔,程丽媛. 煤炭学报. 2015(12)
[8]温和热解条件下内蒙褐煤热解半焦的燃烧性能[J]. 马淞江,刘晓芳,戴谨泽,戴财胜,刘学鹏,梁丽静. 煤炭学报. 2015(05)
[9]低阶煤粉煤热解提质技术研究现状及发展建议[J]. 王向辉,门卓武,许明,翁力,刘科. 洁净煤技术. 2014(06)
[10]热解温度对高水分印尼褐煤半焦孔隙特性及燃烧特性的影响[J]. 胡召永,解桂林,郭志航,王勤辉,方梦祥,骆仲泱,岑可法. 热力发电. 2014(10)
博士论文
[1]我国典型低品质煤提质利用及分级分质多联产的基础研究[D]. 葛立超.浙江大学 2014
[2]中国煤炭资源分布特征与勘查开发前景研究[D]. 宋洪柱.中国地质大学（北京） 2013
[3]褐煤水热脱水提质制备高浓度水煤浆的基础研究[D]. 虞育杰.浙江大学 2013
[4]提质低阶煤热解特性及机理研究[D]. 王娜.中国矿业大学（北京） 2010
硕士论文
[1]低阶煤热解工艺优化及反应历程研究[D]. 乔凯.太原理工大学 2016
[2]四种不同变质程度煤热解过程研究[D]. 甄明.内蒙古工业大学 2015
[3]基于实验室中速磨模型机的褐煤破碎特性研究[D]. 张夏.中国矿业大学 2015
[4]煤热解过程中热解气停留时间对热解产物的影响[D]. 陈昭睿.浙江大学 2015
[5]低阶煤及其热解产物高效利用的研究[D]. 代芳草.辽宁科技大学 2014
[6]宁东煤的热解过程分析[D]. 郭爱萍.宁夏大学 2013
[7]褐煤低温热解及半焦燃烧、成浆特性的试验研究[D]. 刘明强.浙江大学 2013
[8]煤粉浓度及氧浓度变化下煤粉燃尽特性的热分析研究[D]. 郑敏.浙江大学 2007
[9]煤的可磨性指数变化及破碎机理研究[D]. 张妮妮.浙江大学 2006
本文编号：2968246
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