1樓:屠香凡
煤氣化技術作為煤潔淨利用的重要研究方向之一,對我國的能源高效利用有重要意義,但在氣化的過程中不可避免的產生焦油,一方面可能腐蝕和堵塞管道;另一方面也增加了粗煤氣的清洗難度,且產生的汙液難以處理。當不以焦油作為目標產品時,如果能使煤在熱解過程中生成的焦油儘可能地裂解轉化為氣體,則不僅上述問題可以得到解決,同時可以增加煤氣產量,促進煤的潔淨高效利用,故研究煤裂解和氣化過程中焦油的析出和裂解規律,對指導煤氣化工藝具有重要的意義。 本文對影響焦油含量的各種因素進行了詳細綜述,其中爐內因素包括三部分:
合適的氣化條件,合適的物料或在氣化過程中新增催化劑,合適的氣化爐設計。氣化條件的影響又包括溫度、壓力、停留時間、加熱速率、氣化介質、煤種、粒徑和床料等。床料新增劑包括石灰石,白雲石,橄欖石及ni基催化劑等,各有其優缺點。
合適的氣化爐的設計能有效降低焦油的產率,其中包括二次風法,二段爐法,具有內迴圈和單獨熱解氣燃燒區域的順流氣化爐等,同時還有專門設計出**焦油的爐型。爐外的方法又包括熱裂化、催化裂化、溼式方法、乾式方法、機械式捕焦油器、電捕焦油器和化學吸收法等,每一種方法都有一定的優缺點,並有一定的適用範圍。許多方法需要組合起來共同採用,因此,本文又介紹了粗煤氣的淨化流程,能更直觀地瞭解煤氣淨化的各種方法。
採用冷態捕集方法進行焦油取樣,採用重度分析法對焦油樣品進行分析以確定煤氣中焦油含量。在1mw熱、電、氣多聯產試驗檯上進行了空氣和迴圈煤氣氣化試驗,並對不同反應工況的煤氣成分和焦油產率進行了比較,研究了新增石灰石/不新增石灰石對反應工況的影響。
2樓:沉夜孤星
在流化床多功能試驗檯上採用兗州煙煤和棗莊煙煤的熱解煤氣作為焦油**,研究了熱解溫度、新增劑、不同氣氛(空氣氣化、氮氣熱解及不同水蒸氣和風量)對焦油含量的影響,**焦油產生和轉化的機理。 針對煤焦油成分複雜,分子量大的特點,採用了熱解焦油的組分分析方法,將焦油層析成脂肪類、芳香類、酯類、極性物、瀝青質五個不同極性的族分,然後再對各族分採用gc—ms分別進行定性和定量分析,並最終獲得焦油的主要組成資訊,能有效瞭解焦油的轉化情況,有利於進行深入的機理分析。 建立了焦油熱裂解的動力學模型。
分析表明在新增了催化劑後的900℃煤氣中的焦油裂解所需的活化能要比800℃煤氣中焦油的活化能提高了近一倍,這可以為高溫焦油比低溫焦油更難轉化的現象提供了理論分析。<>
1、迴圈流化床鍋爐中煤的成灰會經歷哪幾個現象?
3樓:
摘要。單顆煤粒進**化床鍋爐燃燒室後,煤粒即被大量高溫床料包圍和加熱,並依次經過乾燥和加熱、揮發分析出、著火及焦炭燃燒等過程。在著火和焦炭燃燒過程中還發生煤粒的膨脹、破碎和磨損現象,上述各個過程的界限並不明顯。
1、迴圈流化床鍋爐中煤的成灰會經歷哪幾個現象?
單舉凳察顆煤粒進**化床鍋爐燃燒室後,煤粒即被大量高溫床料包圍和加熱,並依次經過乾燥和加熱、揮發分析出、著火及焦炭燃燒粗皮等過程。在著火和焦炭燃燒過程中還發生煤粒的膨脹、破碎和磨損現象,上述各個過正茄程的界限並不明顯。
試驗表明,這些過程是相互重疊發生的。
1) 煤粒的乾燥和加熱過程 加入流化床燃燒室的新煤粒被大量灼熱床料包圍,並得到迅速乾燥和加熱至接近床溫,煤粒的加熱速率約為100~1000℃/s。銀轎加熱速率的大小與煤粒尺寸、床內物料的空隙率、流化速度和床明握溫等多激搏慶種因素有關。
2) 揮發分析出和燃燒過程 煤粒中的揮發分由多種碳氫化合物組成並在不同階段析出。揮發分的第乙個穩定析出階段在300~4℃時;第二個穩定析出階段在500~600℃;第三個穩定析出階段在800~1000℃。揮發分的發熱量約佔總的煤燃燒熱值的40%,因而揮發分的析出和燃此殲燒對流化床的燃燒效能有重要影響。
揮發分著火溫度低,能迅速燃燒,因而其組成與析出總量對煤的燃燒穩定性影響較大森納衝。揮發分的析出和燃燒是重疊進行的。揮發分燃燒在氧和未燃揮發分的邊界上呈擴散火焰,茄蔽擴散火焰的位置由氧的擴散速率和揮發分析出速率所決定。
如氧的擴散速率低,火焰離煤粒表面就遠。
3) 焦炭燃燒過程 隨著揮發分不斷析出,以至揮發分析出速率不足以維持擴散火焰時,擴散火焰就在煤粒表面上形成,此時焦炭燃燒就同時開始。焦炭是多孔顆粒。具有大量尺寸及式樣不同的內孔,其表面要比焦行昌羨炭外表面大得多。
焦炭燃燒可在焦炭外表面或內孔孔壁上發生。其燃燒工況視檔拍燃燒室工迅衝況及焦炭特性確定。如化學反應速率遠低於氧擴散速率。
煤粒在流化床內燃燒經歷那幾個過程?
4樓:網友
經歷四個連續的過程:
1) 煤粒被加熱和乾燥。 2) 揮發份的析出和燃燒。
3) 煤粒的膨脹和破裂。 4) 焦炭燃燒和再次破裂及炭粒磨損。
煤粒在流化床內的著火與燃燒過程是怎樣進行的?
5樓:於茨於泥
流化床內燃料著火的方式,固體質點表面溫度起著關鍵作用,是產生著火的點灶熱源,這類固體近質點可以是細煤粒,也可以是經分離後的高溫灰粒或者是布風板上的床料。當固體質點表面溫度上公升時,煤顆粒會出現迅猛著火。另外,顆粒直徑大小對著火也有很大的影響,對一定反應能力的煤種,在一定的溫度水平之下,有一臨界的著火粒徑,小於這個顆粒直徑,因為散熱損失過大,燃料顆粒就不能著火,逸出爐膛。
煤在流化床內的破碎特性是指煤粒在進入高溫流化床後粒度急劇減小的一種性質。但引起粒度減小的因素還有顆粒與劇烈運動的床層間磨損以及埋管受熱面的碰撞等。影響顆粒磨損的主要因素是顆粒表面的結構特性、機械強度以及外部操作條件等。
磨損的作用貫穿於整個燃燒過程。煤粒進入流化床內時,受到熾熱床料的加熱,水份蒸發,當煤粒溫度達到熱解溫度時,煤粒發生脫揮發份反應,對於高揮發份的煤種,熱解期間將伴隨乙個短時發生的擬塑性階段,顆粒內部產生明顯的壓力梯度,一旦壓力超過一定值,已經固化的顆粒表層可能會崩裂而形成破碎;對低揮發份煤種,塑性狀態雖不明顯,但顆粒內部的熱解產物需克服緻密的孔隙結構都能從煤粒中逸出,因此顆粒內部也會產生較高的壓力,另外,由於高溫顆粒群的擠壓,顆粒內部溫度分佈不均勻引起的熱應力,這種熱應力都會引起煤顆粒破碎。
6樓:尓康
煤粒破碎後會形成大量的細小粒子,特別是一些可揚析粒子會影響鍋爐的燃燒效率。細煤粒一般會逃離旋風分離器,成為不完全燃燒損失的主要部分。破碎分為一級破碎和二級破碎,一級破碎是由於揮發份逸出產生的壓力和孔隙網路中揮發份壓力增加而引起的。
二級破碎是由於作為顆粒的聯結體---形狀不規則的聯結「骨架」(類似於網路結構)被燒斷而引起的破碎。煤的破碎髮生的同時也會發生顆粒的膨脹,煤的結構將發生很大的變化。一般破碎和膨脹受下列因素的影響:
揮發份析出量;在揮發份析出時,碳水化合物形成的平均質量;顆粒直徑;床溫;在煤結構中有效的孔隙數量;母粒的孔隙結構等。
so2是一種嚴重危害大氣環境的汙染物,so2與水蒸汽進行化學反應形成硫酸,和雨水一起降至地面即為酸雨。nox包括no、no2、no3三種,其中no也是導致酸雨的主要原因之一,同時它還參加光化學作用,形成光化學煙霧,還造成了臭氧層的破壞。
煤加熱至 400℃時開始首先分解為h2s,然後逐漸氧化為so2。其化學反方程式為。
fes2 + 2h2 → 2h2s + fe
h2s + o2 → h2 + so2
對so2形成影響最大的因素是床溫和過量空氣係數,床溫公升高、過量空氣係數降低則so2越高。迴圈流床燃燒過程中最常用的脫硫劑就石灰石,當床溫超過其煅燒溫度時,發生煅燒分解反應:caco3 → cao + co2 ─ 183kj/mol
煤粒在流化床中的磨損特性是怎樣的?
7樓:回憶
煤粒在流化床中的破碎特性是指煤粒進人高溫流化床內後其粒度發生急劇減小的一種性質,具有短時間粒徑快速變小的特點。煤粒在cfb中的破碎特性是指在煤顆粒知昌進人料層以後,在高溫灼熱環境下因熱解過程爆裂破碎成小尺寸細碎顆粒的平均粒徑減小程度和顆粒尺寸變化速率的基本特性。某一溫度下,煤種的cfb破碎特性是顆搭碼扒粒熱解破碎前後尺寸即粒徑變化值模做與總過程時間的比值關係。
可以通過專門的實驗室裝置獲得具體煤質的這種破碎效能,也可以在現場粗糙地根據化驗出來的原煤顆粒分佈與底渣顆粒分佈的篩分比較,得到大致的破碎特性關係。<>
如何理解迴圈流化床鍋爐中「迴圈」和「流化」的概念
高溫分離器入口煙溫在800 左右,旋風筒內徑較小,結構簡化,筒內僅需一層薄薄的防磨內襯 氮化矽磚 其使用壽命較長。迴圈倍率為10 20左右。迴圈灰輸送系統主要由回料管 回送裝置,溢流管及灰冷卻器等幾部分組成。床溫控制系統的調節過程是自動的。在整個負荷變化範圍內始終保持濃相床床溫850 950 間的某...
流化床式氣流磨的原理是什麼?
氣流磨的工作壓力,氣流磨的工作壓力是影拆讓響噴射氣流速度的重要因素,往往工作壓力越大,噴 射氣流速度越高。在氣流平穩 顆粒隨流性較好的情況下,噴射氣流的速度越高,往往被加速的顆粒其碰撞速度越高,因而粉碎程度越大,產品粒度越小,然而,當工作壓力過高時,噴射氣流速度隨工作壓力提高而增加緩慢,顆粒的粒徑下...
如何加快迴圈流化床鍋爐的啟動速度並節約用油呢?
迴圈流化床鍋爐與煤粉爐相比,其冷態啟動速度要慢一些,所以啟動用油量比較大。在迴圈流化床鍋爐金屬及耐火澆注料的溫公升允許的範圍內,可以適當加快鍋爐的啟動速度,從而節約用油。主要採取以下措施 鍋爐點火前及早投人燃油迴圈,尤其是在冬季可以提公升燃油溫度,利於油閉粗搭槍的著火和霧化。點火前進行油槍霧化試驗,確保...