煤粉悬浮裂解特性研究

发布时间：2021-06-14 02:05

　　煤炭在我国的能源结构中占据重要地位,研究煤炭清洁高效利用技术需求迫切、意义重大。煤炭分级转化多联产技术作为煤炭清洁高效利用技术中的一种,充分发挥了煤炭的自身价值,在煤炭燃烧前提取煤炭中活性较高的组分,达到了气、电、热联产,具有广阔前景。现有的多联产工艺主要是与流化床锅炉相耦合,设计给料粒径为厘米级。我国绝大部分电站都是煤粉锅炉,因此研究耦合煤粉锅炉的多联产系统具有重要意义,煤粉热解多联产系统中热解单元是整个系统的基础,目前对煤粉裂解系统还缺乏全面认识,未能形成完整的理论体系,因此急需开展煤粉热解特性研究,为煤粉热解多联产系统提供基础实验数据。本文选取平庄褐煤为典型煤种,设计并搭建了 4.5m分段加热下行床反应器,该反应器能够实时在线检测热解气成分,捕捉热解焦油,收集半焦,实现对热解过程全产物分析。鉴于热解温度、反应器长度是煤粉热解单元中最为关键的两个参数,本文开展了不同热解温度、加热长度煤粉悬浮裂解实验研究,利用煤气分析仪、GC-MS、傅里叶红外光谱仪、BET比表面积分析仪、扫描电镜等技术手段对热解气体、焦油、半焦进行表征,并采用热重分析方法对热解后半焦进行燃烧特性分析。实验结果表明:... 

【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】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１世界一次能源消费图Ｗ??中国能源消费占全球能源消费总量的２３％，是世界上最大的能源消费国

煤炭在燃挽过程中会产生烟尘，其中燃煤电厂烟气中颗粒物直径基本小于ｌＯｕｍ，并??且大部分属于ＰＭ２．５［＾］，可长时间漂浮在空线中，对雾靈天气的形成和人体健康有较大影??响［８］。图１．２为２０１６年１２月２８日全国ＰＭ２．５分布图，从图中可Ｗ看到，我国华北及东北??地区污染程度较为严重，部分地区污染指数高这４００?Ｗ上。??在煤炭利用过程中，除了常规污染賴Ｗ外，Ｈｇ、Ｐｂ等痕量元素污染物受到越来越多??的关注。虽然煤中录、错等元素相对含量较少但大量燃煤造成的重金属污染仍不可忽??视。??燃煤所产生的有机污染物种类多且复杂，具有代表性的有多环芳炫、脂肪炫、龄类等。??这些污染物虽然排放量相对不多，但是其危害性极大，如＃环芳炫具有巧强的致癌、致崎??和致突变性，人类长期吸入会增加肺癌、皮肤癌的发病率［１０］。??综上所述，煤炭的开采与利用与环境污染有着密巧的关联，煤炭的清洁高效利用受到??越来越多的关注与重视。习近平在中央财经领导小组第六次会议上，深刻闻述了能源生产??和消费的＂四个革命、一个合作＂

??早在１９８１年浙江大学就开展了多联产技术研究［１９－２６］，建立了?１ＭＷ热电联产实验装??置，示意图如图１．６，工艺流程为：??煤从给料机进入气化炉４内热解，其热解热源来源于循环流化床锅炉３的循环热灰，??热解气经冷却器７冷却后，部分用作流化气被送入循环流化床锅炉３，其余部分流经两巧??洗涂塔１０、１２．后经过过滤器１３用作工业或民用煤气，热解半焦进入循环流化床锅炉３进??行燃烧，产生的高温烟气与过热器５、蒸发器６换热后经布袋除尘排出，生成的高温高压??蒸汽用于发电或供热，循环流化床除燃烧热解半焦外，额外补充给煤用Ｗ调节燃烧负荷。??了?４给沙??Ｐ?布装除尘＋引巧??所?Ｉ，，勒，，，ｉ?，?１?．，装??图１

【参考文献】：
期刊论文
[1]中国燃煤锅炉节能减排技术近况及展望[J]. 林宗虎.  西安交通大学学报. 2016(12)
[2]褐煤快速热解半焦理化特性及气化活性[J]. 孙强,张彦威,李谦,王智化,葛立超,周志军,岑可法.  浙江大学学报(工学版). 2016(11)
[3]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)
[4]煤炭清洁高效利用方式发展方向研究[J]. 樊金璐.  中国能源. 2016(09)
[5]中国能源清洁低碳化利用的战略路径[J]. 王震,刘明明,郭海涛.  天然气工业. 2016(04)
[6]我国能源消费结构的现状及其优化[J]. 李秋燃.  中国商论. 2016(09)
[7]咖啡中丙烯酰胺检测方法及含量研究进展[J]. Tran Van Cuong,郭康权,鲁海霞,Nguyen Minh Phuong.  食品研究与开发. 2016(07)
[8]升温速率对神木煤热解半焦结构性能的影响[J]. 解强,梁鼎成,田萌,党钾涛,刘金昌,杨明顺.  燃料化学学报. 2015(07)
[9]滴管炉内新疆后峡煤挥发分释放和形态变化[J]. 叶紫青,周志杰,崔童敏,于广锁.  燃料化学学报. 2014(10)
[10]中国富氧燃烧技术研发进展[J]. 郑楚光,赵永椿,郭欣.  中国电机工程学报. 2014(23)

博士论文
[1]褐煤热解分级转化多联产工艺的关键问题研究[D]. 郭志航.浙江大学 2015
[2]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
[3]褐煤热解定向转化的实验研究[D]. 赵钢炜.中国科学院研究生院（工程热物理研究所） 2014
[4]煤热解与甲烷二氧化碳重整耦合过程中焦油的形成机理及组成分析[D]. 王鹏飞.大连理工大学 2011

硕士论文
[1]低阶煤半焦特性与反应性关系的实验研究[D]. 王冠宇.清华大学 2014
[2]流化床煤热解气化过程中焦油析出特性研究[D]. 薛江涛.浙江大学 2005



本文编号：3228830