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主辦單位:煤炭科學研究總院有限公司、中國煤炭學會學術期刊工作委員會

煤的清潔利用

來源:《煤炭學報》2016年第10期

煤的清潔利用技術專題,發表于《煤炭學報》2016年第10期,共有25篇論文。

行業視野

環境保護

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101個

關鍵詞

96位

專家

24篇

論文

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  • 作者(Author): 謝和平, 張澤天, 高峰, 張茹, 高明忠, 劉建鋒

    摘要:煤巖的采動力學行為與常規的煤巖材料力學行為有本質不同,傳統的巖石力學實驗研究沒能體現開采方式和工程擾動的真實影響。深部煤與瓦斯共采實踐中,不同開采方式擾動下的煤巖應力場、裂隙場和滲流場行為有顯著差異,但煤巖采動力學行為特征尚缺乏科學的、定量化的分析和表達。通過開展不同開采方式下煤巖采動力學實驗,分析3種典型開采方式下煤巖采動力學行為、采動裂隙展布及增透率演化規律,探索不同開采方式下煤巖真實采動應力場、裂隙場和滲流場的特征差異。研究表明:不同開采方式產生不同的采動應力場,并導致不同的煤巖裂隙場和滲流場行為特征差異;不同開采方式條件下煤巖峰值應力、峰值應力對應軸向應變和環向應變按照無煤柱開采、放頂煤開采和保護層開采的順序降低,而體積應變絕對值則依次升高;不同開采方式下煤巖采動裂隙尺度分維D及煤層增透率激增點與工作面之間的距離(Lrise)均按照保護層開采、無煤柱開采、放頂煤開采的順序依次下降,確定煤層Lrise范圍和增透率空間分布可為煤瓦斯共采工程提供理論指導。
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    煤炭學報
    2016年第10期
    1499
    898
  • 作者(Author): 呂俊復, 佟博恒, 董建勛, 吳玉新, 龐開宇

    摘要:為研究煤矸石在循環流化床鍋爐內的燃燒性能,建立了預測煤矸石在鍋爐內燃燒后的飛灰底渣殘炭量的一維燃燒數學模型。建模采用"小室模型"的方法,將爐膛沿高度方向劃分為多段小室,分別建立了質量平衡、動量平衡和組分平衡方程,計算得到了煤矸石燃燒特性沿爐膛高度的一維分布結果。與其他煤矸石燃燒模型不同的是,該模型詳細考慮了鍋爐內部氣固流動、多孔介質傳質和化學反應過程,并且耦合了顆粒在循環流化床鍋爐的一維停留時間分布模型,模擬了顆粒在爐膛內部的流動過程。通過對模型的計算,得到矸石在循環流化床鍋爐中的燃燒速率控制因素,以及矸石燃燒后的飛灰底渣殘炭量與矸石物性參數和鍋爐運行參數的關系。利用該模型計算并分析得到:矸石燃燒速率由灰層傳質速率控制;選取灰層孔隙率大的矸石、增大鍋爐熱負荷、選取7m/s的風速、投入100~1 000μm的顆粒燃燒效率最高,飛灰或底渣殘炭量最低。
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    煤炭學報
    2016年第10期
    1266
    578
  • 作者(Author): 李振山, 張志, 陳登高, 蔡寧生, 冉燊銘, 王錦生, 張定海, 韋耿, 林山虎, 周武, 孔紅兵

    摘要:開發了新的煤粉燃燒NOx預測模型,模型考慮了熱力型,快速型和燃料型NOx的生成以及已生成NOx的異相,均相還原。通過不同煤種的大量熱解實驗建立了燃料N在揮發分,焦炭中分配比例的經驗公式。為解決欠氧還原區NOx均相還原的定量描述問題,提出以CO,H2濃度來間接表征氣相碳氫化合物含量的方法。利用Fluent提供的用戶自定義函數(UDF)接口,加入焦炭與CO2,H2O的氣化反應,準確計算CO,H2在燃燒全過程的衍化規律。編寫程序將NOx模型以UDF的形式嵌入Fluent中,實現新的NOx模型與先進湍流,輻射換熱模型的耦合計算。與原有模型相比,新的NOx預測模型可以自適應不同燃燒條件(常規燃燒,空氣分級燃燒)下NOx迥異的生成與還原特點,從而有助于評判不同結構設計,運行條件對NOx排放的影響。
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    煤炭學報
    2016年第10期
    1376
    553
  • 作者(Author): 楊燕梅, 楊欣華, 劉青, 張海, 呂俊復

    摘要:采用等離子低溫灰化法和國標緩慢灰化法,在灰化終溫T
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    煤炭學報
    2016年第10期
    1336
    536
  • 作者(Author): 李競岌, 張翼, 楊海瑞, 楊燕梅

    摘要:循環流化床鍋爐內以CO為主的還原性氣體,在大量灰的催化下對NO具有顯著的還原作用。針對NO-CO反應動力學進行實驗研究,重點考察了灰的存在及其成分對該反應速率的影響。實驗中選取5個典型煤種制取灰樣,通過X射線熒光光譜技術分析灰成分,并利用小型固定床實驗測量不同溫度、不同反應物濃度下的NO還原比例,進而擬合反應動力學參數。結果表明,灰中各主要成分對NO-CO反應的催化活性排序為Fe2O3>CaO/MgO>Al2O3>SiO2,且Fe2O3的作用顯著偏高,而SiO2和Al2O3可以視作惰性成分。利用最小二乘法計算灰中各主要成分影響權重,引入基于灰成分質量份額加權和的指數γash,以修正Arrhenius形式的NO-CO反應動力學公式。該公式的計算結果較好地預測了人為配制灰催化條件下的NO-CO反應動力學參數。
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    煤炭學報
    2016年第10期
    1315
    477
  • 作者(Author): 李尤, 張守玉, 茆青, 姚云隆, 楊靖寧, 慕晨

    摘要:采用自制臥式干燥實驗臺,制得不同干燥溫度下的褐煤煤樣,采用核磁共振法測定干燥試樣的有效含水孔隙,采用傅里葉紅外法測定試樣的表面含氧官能團,使用自制復吸實驗裝置測定不同干燥程度褐煤煤樣的平衡含水率。實驗結果表明,對于低溫干燥褐煤(干燥溫度為140~230℃,干燥時間為10 min),干燥溫度對褐煤的有效含水孔隙體積影響較小,對主要含氧官能團影響較大,煤中主要含氧官能團表現為隨干燥溫度升高先減少后增加。對于高溫干燥褐煤(干燥溫度為600~800℃,干燥時間為30 s),干燥溫度對褐煤的有效含水孔隙體積和含氧官能團均有較大影響,表現為隨干燥溫度升高有效含水孔隙體積減少,含氧官能團增多。不同干燥條件下,干燥褐煤的復吸特性影響因素不同,低溫干燥條件下,干燥溫度通過改變褐煤含氧官能團數量來影響干燥褐煤復吸特性,而有效含水孔隙結構是高溫干燥褐煤平衡含水量的主導因素。
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    煤炭學報
    2016年第10期
    1274
    471
  • 作者(Author): 玄偉偉, 王倩, 張建勝

    摘要:褐煤的自燃是一個緩慢的低溫氧化過程,搭建煤自燃傾向測定實驗臺,采用籃熱法測定不同煤種的自燃傾向,求得不同煤自燃的動力學參數,并采用熱重和傅里葉紅外光譜(FTIR)揭示其低溫氧化反應機理,分析褐煤自燃傾向的影響因素。實驗發現,水分含量的高低會影響自燃發生的時間,但不影響煤種最終的自燃傾向。褐煤的自燃傾向性是與煤的低溫氧化反應性直接聯系的:褐煤在低溫氧化反應過程中,主要發生烷基側鏈斷裂,然后氧化反應放熱,造成熱量的積累。煤中烷基側鏈基團含量越高,芳香烴含量越低,其氧化反應性越強,更易發生自燃;煤樣比表面積決定了對氧的吸附能力,吸附能力越強,其低溫氧化反應性越高,越容易發生自燃。
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    煤炭學報
    2016年第10期
    1319
    545
  • 作者(Author): 劉鵬遠, 張海, 申浩樹, 吳玉新, 張縵

    摘要:針對采用縫隙式燃燒器的600 MW超臨界W火焰鍋爐進行了熱態試驗研究,著重考察了不同工況下無煙煤煤粉氣流的著火特性。試驗結果表明,煤粉氣流著火特性受燃燒器配風和煤粉濃度影響較為敏感。較低的一次風速可以顯著縮短濃相煤粉氣流著火距離,在1 m左右可以穩定的著火;二次風應在煤粉氣流著火后補入,過大或過小的二次風均容易引起燃燒惡化;無煙煤煤粉氣流的燃燒宜采用較高的煤粉濃度,煤粉濃度提高至1.0 kg/kg后濃相煤粉氣流的著火更加穩定??刂坪线m的煤粉氣流著火距離對W火焰鍋爐運行非常重要,著火延遲距離過大后會引起火焰中心的下移從而容易造成冷灰斗區域的溫度過高。
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    煤炭學報
    2016年第10期
    1324
    400

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