神华煤及混煤的循环流化床工业气化炉运行研究 被引量：9

1

作者 于旷世 刘伟伟 +2 位作者 张海霞 朱治平 吕清刚 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第20期5980-5986,共7页

在设计给煤量为350 t/d的循环流化床煤气化工业装置上,分别以高钙神华煤及其与百矿煤的混煤为原料进行了168 h气化试验,考察了装置的运行特性和气化特性,并结合SiO_2-Al_2O_3-CaO三元相图对神华煤及混煤的结渣倾向进行了分析。结果表明... 在设计给煤量为350 t/d的循环流化床煤气化工业装置上,分别以高钙神华煤及其与百矿煤的混煤为原料进行了168 h气化试验,考察了装置的运行特性和气化特性,并结合SiO_2-Al_2O_3-CaO三元相图对神华煤及混煤的结渣倾向进行了分析。结果表明,神华煤及混煤在循环流化床煤气化工业装置上运行稳定、未出现结渣失流现象。在相同的气化风量条件下,神华煤气化时冷煤气效率为69.64%,碳转化率为85.01%,煤气热值为5.59MJ/Nm^3,各项指标均高于混煤气化。向神华煤中掺入百矿煤,煤灰组成点由钙长石区域向莫来石区域移动,煤灰熔融特征温度显著提高。混煤气化条件下,钙长石的生成量明显减少,有益于工业气化炉的长期稳定运行。 展开更多

关键词 循环流化床 煤气化 神华煤 高钙煤 结渣 混煤 相图

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半焦燃烧及煤热解燃烧耦合试验研究 被引量：9

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作者 巩志强 刘志成 +6 位作者 朱治平 于旷世 孟广军 刘嘉鹏 欧阳子区 孙运凯 吕清刚 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第S2期519-525,共7页

为了考察冷半焦、预热半焦及煤热解燃烧耦合所产半焦在循环流化床中的流态化特性和输运特性、燃烧特性及污染物原始排放特性,在循环流化床热解燃烧耦合试验台上进行了冷半焦燃烧、预热半焦燃烧及煤热解燃烧耦合试验研究。研究结果表明,... 为了考察冷半焦、预热半焦及煤热解燃烧耦合所产半焦在循环流化床中的流态化特性和输运特性、燃烧特性及污染物原始排放特性,在循环流化床热解燃烧耦合试验台上进行了冷半焦燃烧、预热半焦燃烧及煤热解燃烧耦合试验研究。研究结果表明,3种类型半焦在燃烧炉炉膛内的流态化特性较好,0~4 mm的预热半焦和粒径0~4 mm煤热解所产半焦均能顺畅通过热解炉与燃烧炉之间的输运通道进入燃烧炉;半焦燃烧时能在燃烧炉炉膛内形成上下均匀的温度场,且随一次风率增大,温度分布更均匀;3种类型半焦的燃烬特性较好,燃烧效率都在99.68%以上;随燃烧炉温度升高,N2O排放值减少,NOx和SO2排放值增加,随二次风比例增大,NOx的排放值降低,SO2排放值升高,N2O的排放值变化不明显。 展开更多

关键词 半焦燃烧 煤热解燃烧耦合 半焦输运 循环流化床

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基于Aspen Plus的循环流化床工业气化炉模拟 被引量：9

3

作者 刘忠慧 于旷世 +1 位作者 张海霞 朱治平 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1709-1717,共9页

循环流化床煤气化炉在工业应用过程中,由于试验煤种及操作条件的多样性,通过试验法优化操作过程所需周期较长、成本较大。因此以大量工程数据为边界条件,基于Gibbs自由能最小化原理,利用Aspen Plus对气化过程进行模拟,通过灵敏度分析,... 循环流化床煤气化炉在工业应用过程中,由于试验煤种及操作条件的多样性,通过试验法优化操作过程所需周期较长、成本较大。因此以大量工程数据为边界条件,基于Gibbs自由能最小化原理,利用Aspen Plus对气化过程进行模拟,通过灵敏度分析,研究了单因素氧煤比、蒸汽煤比、气化压力、空气/蒸汽预热温度变化对气化指标的影响;并运用正交实验,研究了以上4种因素共同作用的结果。研究结果表明:氧煤比增加使有效气(CO+H_2)含量、冷煤气效率先增加再减小,并在0.45~0.50kg/kg时取得最大值;蒸汽煤比增加使煤气热值和气化温度减小,对有效气含量基本没有影响;气化压力增加使煤气热值和气化温度增加;空气/蒸汽预热温度增加使气化温度、有效气含量、冷煤气效率增加,煤气热值减小。通过正交实验综合分析,氧煤比和空气/蒸汽预热温度对气化指标的影响较为显著,两者对气化指标的影响趋势基本一致;蒸汽煤比主要影响煤气热值,而气化压力主要影响比氧耗,对其他指标影响较小。 展开更多

关键词 循环流化床 优化 ASPENPLUS 灵敏度分析 正交实验

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流化床煤气化试验研究 被引量：9

4

作者 蒋海波 朱治平 +3 位作者 王月 于旷世 刘嘉鹏 吕清刚 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2014年第8期60-64,共5页

为研究温度和煤的煤焦反应性对流化床煤气化特性的影响,在小型电加热鼓泡床试验装置上,对4种高灰劣质粉煤——石沟驿煤、大塘煤、洋江煤和玉带煤进行空气为气化剂的煤气化试验研究。研究结果表明:随着温度的升高,各煤种气化得到冷煤气... 为研究温度和煤的煤焦反应性对流化床煤气化特性的影响,在小型电加热鼓泡床试验装置上,对4种高灰劣质粉煤——石沟驿煤、大塘煤、洋江煤和玉带煤进行空气为气化剂的煤气化试验研究。研究结果表明:随着温度的升高,各煤种气化得到冷煤气的热值、产气率、冷煤气效率和碳转化率均升高,在1 000℃时,石沟驿煤气化得到煤气的热值、产气率、冷煤气效率和碳转化率分别达到4.65 MJ/m3,2.21 m3/kg,47.8%和65.7%;4种煤的煤焦反应性均较差,其中石沟驿煤相对较高,其他煤的煤焦反应性低且相近;在相同温度水平下,气化得到煤气有效成分和热值与煤的煤焦反应性成正相关关系,煤的煤焦反应性最高的石沟驿煤气化得到的冷煤气的有效成分、热值均明显高于其他煤种。 展开更多

关键词 高灰煤 部分煤气化 流化床

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循环流化床工业气化炉高钠煤配煤气化 被引量：7

5

作者 张海霞 刘伟伟 +3 位作者 于旷世 朱治平 郭学文 吕清刚 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期1021-1027,共7页

印尼煤具有良好的气化反应活性,但煤灰分中的Na_2O质量分数较高,容易导致系统产生黏结、积灰和腐蚀等问题。利用Na_2O-SiO_2-Al_2O_3三元体系相图分析了印尼煤灰的相图特征,选择了掺配煤种并优化了配煤比例,进而在设计给煤量为350 t/d... 印尼煤具有良好的气化反应活性,但煤灰分中的Na_2O质量分数较高,容易导致系统产生黏结、积灰和腐蚀等问题。利用Na_2O-SiO_2-Al_2O_3三元体系相图分析了印尼煤灰的相图特征,选择了掺配煤种并优化了配煤比例,进而在设计给煤量为350 t/d的循环流化床工业气化炉上,以印尼煤质量分数为75%的配煤为原料进行了168 h气化试验,考察了装置的运行特性和配煤的气化特性,并采用扫描电子显微镜和X射线衍射仪分析了气化灰渣的微观形貌和晶相组成。配煤气化试验过程中,炉膛底部温度和密相区压差稳定、无大幅波动,飞灰和底渣无明显变形或熔融现象发生,实现了高钠煤配煤气化的连续稳定运行。冷煤气效率为70.75%,碳转化率为89.49%,煤气热值为5.30 MJ/Nm^3。飞灰和底渣中钠长石的衍射峰均较弱,表明钠长石的生成量较少,可有效抑制低温共熔反应的发生。工业气化炉试验验证与三元相图理论分析基本一致。 展开更多

关键词 循环流化床 煤气化 高钠煤 配煤 相图分析

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采用双返料器的双循环流化床冷态实验研究 被引量：1

6

作者 于旷世 朱治平 +1 位作者 韩磊 吕清刚 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第2期35-38,共4页

在采用双返料器的双循环流化床冷态实验系统中,测定了不同工况下的双返料器进出口压差、主床和副床物料循环率。对比单返料器冷态实验结果,分析了进出口压差对主床和副床物料循环率的影响。实验结果表明:采用双返料器后,主床和副床之间... 在采用双返料器的双循环流化床冷态实验系统中,测定了不同工况下的双返料器进出口压差、主床和副床物料循环率。对比单返料器冷态实验结果,分析了进出口压差对主床和副床物料循环率的影响。实验结果表明:采用双返料器后,主床和副床之间的互相影响明显减小;主床和副床流化风速变化引起的压力变化集中在双返料器下部,双返料上部压差相对稳定,保证了主床物料循环率的稳定;双返料器物料流率受双返料上部和下部进出口压差较小的部分限制;双返料器正常工作的压差上限约为单返料器的2倍,可在较高逆压差下实现稳定返料。 展开更多

关键词 双返料器 双循环流化床 进出口压差 物料循环率

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小颗粒窑街油页岩流化床热解提油特性研究 被引量：1

7

作者 蒋海波 朱治平 +3 位作者 王月 于旷世 刘嘉鹏 吕清刚 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2014年第10期15-19,共5页

在电炉加热流化床热解反应器上,进行了小颗粒窑街油页岩热解提油实验,研究了热解温度和固相停留时间对热解提油特性的影响,并深入分析比较不同条件制得焦油的品质。结果表明:热解反应进程、固液气三态产物分布和焦油品质主要受热解温度... 在电炉加热流化床热解反应器上,进行了小颗粒窑街油页岩热解提油实验,研究了热解温度和固相停留时间对热解提油特性的影响,并深入分析比较不同条件制得焦油的品质。结果表明:热解反应进程、固液气三态产物分布和焦油品质主要受热解温度影响,受固相停留时间的影响相对较小。在500—600℃范围内,随着热解温度上升,热解反应从热分解阶段过渡到热缩聚阶段,液体产率和焦油品质均先上升后下降、并在550℃均达到最佳,此时液体产率为6.5%,一级热解液体产物中焦油的饱和分和芳香分质量分数分别达到30.0%和29.4%。在15—45min的固相停留时间范围内,适当延长固相停留时间有利于物料中可热解成分的析出,液体产率增大,焦油含中低温馏分及饱和分和芳香分的质量分数先增大、30 min后基本不变。 展开更多

关键词 流化床 小颗粒油页岩 热解提油

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温度对固体热载体热解炉稀相区产物的影响

8

作者 蒋海波 刘嘉鹏 +3 位作者 朱治平 于旷世 王月 吕清刚 《电站系统工程》 北大核心 2014年第4期3-6,共4页

在间接加热套管式热解提油试验台上，研究了循环流化床双床热解气化系统中热解炉稀相区温度对产物的影响规律。试验结果表明，热解温度从500℃升至700℃时，水收率、焦油收率及热解气收率均增加；随热解温度升高，半焦中挥发分残存率不... 在间接加热套管式热解提油试验台上，研究了循环流化床双床热解气化系统中热解炉稀相区温度对产物的影响规律。试验结果表明，热解温度从500℃升至700℃时，水收率、焦油收率及热解气收率均增加；随热解温度升高，半焦中挥发分残存率不断降低，700℃时煤中17．44％的挥发分在稀相区受热析出，大部分水分已经析出，半焦中固定碳残存率基本不变。焦油样品中甲苯不溶物及沥青质含量均较低，热解温度升高至700℃后沥青质含量增加；热解气中除C3Hs外，其余组分产率均随热解温度升高不断增大；热解气组分分布在3个区间，其中H2达39％以上，单碳类气体（CO、C02、CH4）处于10％~25％范围内，C2和C3类气体均小于6％。 展开更多

关键词 稀相区 热解 焦油

原文传递

固体热载体快速热解粉煤提油中试研究 被引量：17

9

作者 吕清刚 于旷世 +1 位作者 朱治平 孟广军 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第9期1591-1595,共5页

在设计处理能力为10 t/h的固体热载体快速热解粉煤提油半工业试验装置上,以神木烟煤为试验用煤,考察装置的运行特性、热解特性和产物分布等。结果表明:热解煤气中H2和CH4含量较高,低位热值可达到11～15 MJ/m3。对焦油的馏程分析表明:水... 在设计处理能力为10 t/h的固体热载体快速热解粉煤提油半工业试验装置上,以神木烟煤为试验用煤,考察装置的运行特性、热解特性和产物分布等。结果表明:热解煤气中H2和CH4含量较高,低位热值可达到11～15 MJ/m3。对焦油的馏程分析表明:水上油中低于350℃的馏分质量分数达到47.00%,获得的半焦挥发分质量分数低,固定碳质量分数高。 展开更多

关键词 固体热载体 快速热解 神木烟煤 循环流化床

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双循环流化床冷态实验研究 被引量：11

10

作者 韩磊 于旷世 +1 位作者 朱治平 吕清刚 《锅炉技术》 北大核心 2011年第1期26-30,共5页

由主循环流化床(主床)和副循环流化床(副床)组成的双循环流化床冷态实验系统中,测量了不同工况下的压力分布以及主床和副床的物料循环率,分析了装料量、主床一次风流化速度和副床二次风流化速度对压力分布以及物料循环率的影响,为双循... 由主循环流化床(主床)和副循环流化床(副床)组成的双循环流化床冷态实验系统中,测量了不同工况下的压力分布以及主床和副床的物料循环率,分析了装料量、主床一次风流化速度和副床二次风流化速度对压力分布以及物料循环率的影响,为双循环流化床的工艺设计提供实验依据。 展开更多

关键词 双循环流化床 压力分布 物料循环率 流化速度 压降

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铁矿石粉循环流化床煤基直接还原的实验研究 被引量：5

11

作者 范莉娟 吕清刚 +1 位作者 那永洁 于旷世 《过程工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第1期91-96,共6页

在小型循环流化床中对铁矿石粉在氮气气氛下用大同煤粉直接还原进行了实验研究,在800～950℃考察了反应温度对铁矿石粉的还原程度及还原产物微观结构的影响.结果表明,随反应温度提高,铁矿石粉还原产物的金属化率及还原度均增加,800～85... 在小型循环流化床中对铁矿石粉在氮气气氛下用大同煤粉直接还原进行了实验研究,在800～950℃考察了反应温度对铁矿石粉的还原程度及还原产物微观结构的影响.结果表明,随反应温度提高,铁矿石粉还原产物的金属化率及还原度均增加,800～850℃时增幅较大,850～900℃时增幅平缓,900～950℃时又出现较大增幅,950℃时达到63%的金属化率和87%的还原度;与还原前的铁矿石粉相比,还原产物的比表面积和总孔体积在800℃时均增加,而在其他温度时均减小,对应的平均孔径变化规律则相反. 展开更多

关键词 铁矿石粉 循环流化床 煤基还原

原文传递

温度对循环流化床双床气化中热解炉产物的影响 被引量：3

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作者 刘嘉鹏 于旷世 +1 位作者 朱治平 吕清刚 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2012年第11期56-59,共4页

在循环流化床双床煤高温热解气化试验台上,以神木烟煤为燃料在不同温度下进行了热解气化试验,该试验台利用上下返料器将热解炉和气化炉耦合在一起,其中热解炉为N2气氛,气化炉通入空气作为气化剂,试验主要研究热解炉底部温度对热解煤气... 在循环流化床双床煤高温热解气化试验台上,以神木烟煤为燃料在不同温度下进行了热解气化试验,该试验台利用上下返料器将热解炉和气化炉耦合在一起,其中热解炉为N2气氛,气化炉通入空气作为气化剂,试验主要研究热解炉底部温度对热解煤气及热解炉底渣的影响。试验结果表明:随热解炉底部温度升高,热解煤气中H2体积分数升高,CH4,CO2体积分数降低,CO体积分数先降低后升高,热解煤气主要组分气体的收率增加。试验所取热解炉底渣样品的孔比表面积分布和孔比体积分布主要集中于中小孔(0—50 nm),其总比表面积和总孔体积大小顺序为在817℃最大,844℃次之,766℃最小,在N2气氛、1 200℃条件下,CO2反应的活性大小顺序为817℃最大,766℃次之,844℃最小。 展开更多

关键词 双流化床 热解 煤气化 半焦

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