煤粉懸浮裂解特性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-14 02:05
煤炭在我國的能源結(jié)構(gòu)中占據(jù)重要地位,研究煤炭清潔高效利用技術(shù)需求迫切、意義重大。煤炭分級轉(zhuǎn)化多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)作為煤炭清潔高效利用技術(shù)中的一種,充分發(fā)揮了煤炭的自身價(jià)值,在煤炭燃燒前提取煤炭中活性較高的組分,達(dá)到了氣、電、熱聯(lián)產(chǎn),具有廣闊前景,F(xiàn)有的多聯(lián)產(chǎn)工藝主要是與流化床鍋爐相耦合,設(shè)計(jì)給料粒徑為厘米級。我國絕大部分電站都是煤粉鍋爐,因此研究耦合煤粉鍋爐的多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)具有重要意義,煤粉熱解多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)中熱解單元是整個(gè)系統(tǒng)的基礎(chǔ),目前對煤粉裂解系統(tǒng)還缺乏全面認(rèn)識(shí),未能形成完整的理論體系,因此急需開展煤粉熱解特性研究,為煤粉熱解多聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)提供基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。本文選取平莊褐煤為典型煤種,設(shè)計(jì)并搭建了 4.5m分段加熱下行床反應(yīng)器,該反應(yīng)器能夠?qū)崟r(shí)在線檢測熱解氣成分,捕捉熱解焦油,收集半焦,實(shí)現(xiàn)對熱解過程全產(chǎn)物分析。鑒于熱解溫度、反應(yīng)器長度是煤粉熱解單元中最為關(guān)鍵的兩個(gè)參數(shù),本文開展了不同熱解溫度、加熱長度煤粉懸浮裂解實(shí)驗(yàn)研究,利用煤氣分析儀、GC-MS、傅里葉紅外光譜儀、BET比表面積分析儀、掃描電鏡等技術(shù)手段對熱解氣體、焦油、半焦進(jìn)行表征,并采用熱重分析方法對熱解后半焦進(jìn)行燃燒特性分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:...
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1世界一次能源消費(fèi)圖W??中國能源消費(fèi)占全球能源消費(fèi)總量的23%,是世界上最大的能源消費(fèi)國
煤炭在燃挽過程中會(huì)產(chǎn)生煙塵,其中燃煤電廠煙氣中顆粒物直徑基本小于lOum,并??且大部分屬于PM2.5[^],可長時(shí)間漂浮在空線中,對霧靈天氣的形成和人體健康有較大影??響[8]。圖1.2為2016年12月28日全國PM2.5分布圖,從圖中可W看到,我國華北及東北??地區(qū)污染程度較為嚴(yán)重,部分地區(qū)污染指數(shù)高這400?W上。??在煤炭利用過程中,除了常規(guī)污染賴W外,Hg、Pb等痕量元素污染物受到越來越多??的關(guān)注。雖然煤中錄、錯(cuò)等元素相對含量較少但大量燃煤造成的重金屬污染仍不可忽??視。??燃煤所產(chǎn)生的有機(jī)污染物種類多且復(fù)雜,具有代表性的有多環(huán)芳炫、脂肪炫、齡類等。??這些污染物雖然排放量相對不多,但是其危害性極大,如#環(huán)芳炫具有巧強(qiáng)的致癌、致崎??和致突變性,人類長期吸入會(huì)增加肺癌、皮膚癌的發(fā)病率[10]。??綜上所述,煤炭的開采與利用與環(huán)境污染有著密巧的關(guān)聯(lián),煤炭的清潔高效利用受到??越來越多的關(guān)注與重視。習(xí)近平在中央財(cái)經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第六次會(huì)議上,深刻聞述了能源生產(chǎn)??和消費(fèi)的"四個(gè)革命、一個(gè)合作"
??早在1981年浙江大學(xué)就開展了多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)研究[19-26],建立了?1MW熱電聯(lián)產(chǎn)實(shí)驗(yàn)裝??置,示意圖如圖1.6,工藝流程為:??煤從給料機(jī)進(jìn)入氣化爐4內(nèi)熱解,其熱解熱源來源于循環(huán)流化床鍋爐3的循環(huán)熱灰,??熱解氣經(jīng)冷卻器7冷卻后,部分用作流化氣被送入循環(huán)流化床鍋爐3,其余部分流經(jīng)兩巧??洗涂塔10、12.后經(jīng)過過濾器13用作工業(yè)或民用煤氣,熱解半焦進(jìn)入循環(huán)流化床鍋爐3進(jìn)??行燃燒,產(chǎn)生的高溫?zé)煔馀c過熱器5、蒸發(fā)器6換熱后經(jīng)布袋除塵排出,生成的高溫高壓??蒸汽用于發(fā)電或供熱,循環(huán)流化床除燃燒熱解半焦外,額外補(bǔ)充給煤用W調(diào)節(jié)燃燒負(fù)荷。??了?4給沙??P?布裝除塵+引巧??所?I,,勒,,,i?,?1?.,裝??圖1
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國燃煤鍋爐節(jié)能減排技術(shù)近況及展望[J]. 林宗虎. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(12)
[2]褐煤快速熱解半焦理化特性及氣化活性[J]. 孫強(qiáng),張彥威,李謙,王智化,葛立超,周志軍,岑可法. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2016(11)
[3]基于熱重紅外聯(lián)用技術(shù)的不同煤種燃燒特性研究[J]. 何翔,劉建忠,楊雨濛,王智化,周俊虎,岑可法. 熱力發(fā)電. 2016(11)
[4]煤炭清潔高效利用方式發(fā)展方向研究[J]. 樊金璐. 中國能源. 2016(09)
[5]中國能源清潔低碳化利用的戰(zhàn)略路徑[J]. 王震,劉明明,郭海濤. 天然氣工業(yè). 2016(04)
[6]我國能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀及其優(yōu)化[J]. 李秋燃. 中國商論. 2016(09)
[7]咖啡中丙烯酰胺檢測方法及含量研究進(jìn)展[J]. Tran Van Cuong,郭康權(quán),魯海霞,Nguyen Minh Phuong. 食品研究與開發(fā). 2016(07)
[8]升溫速率對神木煤熱解半焦結(jié)構(gòu)性能的影響[J]. 解強(qiáng),梁鼎成,田萌,黨鉀濤,劉金昌,楊明順. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2015(07)
[9]滴管爐內(nèi)新疆后峽煤揮發(fā)分釋放和形態(tài)變化[J]. 葉紫青,周志杰,崔童敏,于廣鎖. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2014(10)
[10]中國富氧燃燒技術(shù)研發(fā)進(jìn)展[J]. 鄭楚光,趙永椿,郭欣. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2014(23)
博士論文
[1]褐煤熱解分級轉(zhuǎn)化多聯(lián)產(chǎn)工藝的關(guān)鍵問題研究[D]. 郭志航.浙江大學(xué) 2015
[2]我國典型低品質(zhì)煤提質(zhì)利用及分級分質(zhì)多聯(lián)產(chǎn)的基礎(chǔ)研究[D]. 葛立超.浙江大學(xué) 2014
[3]褐煤熱解定向轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 趙鋼煒.中國科學(xué)院研究生院(工程熱物理研究所) 2014
[4]煤熱解與甲烷二氧化碳重整耦合過程中焦油的形成機(jī)理及組成分析[D]. 王鵬飛.大連理工大學(xué) 2011
碩士論文
[1]低階煤半焦特性與反應(yīng)性關(guān)系的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 王冠宇.清華大學(xué) 2014
[2]流化床煤熱解氣化過程中焦油析出特性研究[D]. 薛江濤.浙江大學(xué) 2005
本文編號:3228830
【文章來源】:浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
圖1.1世界一次能源消費(fèi)圖W??中國能源消費(fèi)占全球能源消費(fèi)總量的23%,是世界上最大的能源消費(fèi)國
煤炭在燃挽過程中會(huì)產(chǎn)生煙塵,其中燃煤電廠煙氣中顆粒物直徑基本小于lOum,并??且大部分屬于PM2.5[^],可長時(shí)間漂浮在空線中,對霧靈天氣的形成和人體健康有較大影??響[8]。圖1.2為2016年12月28日全國PM2.5分布圖,從圖中可W看到,我國華北及東北??地區(qū)污染程度較為嚴(yán)重,部分地區(qū)污染指數(shù)高這400?W上。??在煤炭利用過程中,除了常規(guī)污染賴W外,Hg、Pb等痕量元素污染物受到越來越多??的關(guān)注。雖然煤中錄、錯(cuò)等元素相對含量較少但大量燃煤造成的重金屬污染仍不可忽??視。??燃煤所產(chǎn)生的有機(jī)污染物種類多且復(fù)雜,具有代表性的有多環(huán)芳炫、脂肪炫、齡類等。??這些污染物雖然排放量相對不多,但是其危害性極大,如#環(huán)芳炫具有巧強(qiáng)的致癌、致崎??和致突變性,人類長期吸入會(huì)增加肺癌、皮膚癌的發(fā)病率[10]。??綜上所述,煤炭的開采與利用與環(huán)境污染有著密巧的關(guān)聯(lián),煤炭的清潔高效利用受到??越來越多的關(guān)注與重視。習(xí)近平在中央財(cái)經(jīng)領(lǐng)導(dǎo)小組第六次會(huì)議上,深刻聞述了能源生產(chǎn)??和消費(fèi)的"四個(gè)革命、一個(gè)合作"
??早在1981年浙江大學(xué)就開展了多聯(lián)產(chǎn)技術(shù)研究[19-26],建立了?1MW熱電聯(lián)產(chǎn)實(shí)驗(yàn)裝??置,示意圖如圖1.6,工藝流程為:??煤從給料機(jī)進(jìn)入氣化爐4內(nèi)熱解,其熱解熱源來源于循環(huán)流化床鍋爐3的循環(huán)熱灰,??熱解氣經(jīng)冷卻器7冷卻后,部分用作流化氣被送入循環(huán)流化床鍋爐3,其余部分流經(jīng)兩巧??洗涂塔10、12.后經(jīng)過過濾器13用作工業(yè)或民用煤氣,熱解半焦進(jìn)入循環(huán)流化床鍋爐3進(jìn)??行燃燒,產(chǎn)生的高溫?zé)煔馀c過熱器5、蒸發(fā)器6換熱后經(jīng)布袋除塵排出,生成的高溫高壓??蒸汽用于發(fā)電或供熱,循環(huán)流化床除燃燒熱解半焦外,額外補(bǔ)充給煤用W調(diào)節(jié)燃燒負(fù)荷。??了?4給沙??P?布裝除塵+引巧??所?I,,勒,,,i?,?1?.,裝??圖1
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]中國燃煤鍋爐節(jié)能減排技術(shù)近況及展望[J]. 林宗虎. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2016(12)
[2]褐煤快速熱解半焦理化特性及氣化活性[J]. 孫強(qiáng),張彥威,李謙,王智化,葛立超,周志軍,岑可法. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2016(11)
[3]基于熱重紅外聯(lián)用技術(shù)的不同煤種燃燒特性研究[J]. 何翔,劉建忠,楊雨濛,王智化,周俊虎,岑可法. 熱力發(fā)電. 2016(11)
[4]煤炭清潔高效利用方式發(fā)展方向研究[J]. 樊金璐. 中國能源. 2016(09)
[5]中國能源清潔低碳化利用的戰(zhàn)略路徑[J]. 王震,劉明明,郭海濤. 天然氣工業(yè). 2016(04)
[6]我國能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)的現(xiàn)狀及其優(yōu)化[J]. 李秋燃. 中國商論. 2016(09)
[7]咖啡中丙烯酰胺檢測方法及含量研究進(jìn)展[J]. Tran Van Cuong,郭康權(quán),魯海霞,Nguyen Minh Phuong. 食品研究與開發(fā). 2016(07)
[8]升溫速率對神木煤熱解半焦結(jié)構(gòu)性能的影響[J]. 解強(qiáng),梁鼎成,田萌,黨鉀濤,劉金昌,楊明順. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2015(07)
[9]滴管爐內(nèi)新疆后峽煤揮發(fā)分釋放和形態(tài)變化[J]. 葉紫青,周志杰,崔童敏,于廣鎖. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2014(10)
[10]中國富氧燃燒技術(shù)研發(fā)進(jìn)展[J]. 鄭楚光,趙永椿,郭欣. 中國電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2014(23)
博士論文
[1]褐煤熱解分級轉(zhuǎn)化多聯(lián)產(chǎn)工藝的關(guān)鍵問題研究[D]. 郭志航.浙江大學(xué) 2015
[2]我國典型低品質(zhì)煤提質(zhì)利用及分級分質(zhì)多聯(lián)產(chǎn)的基礎(chǔ)研究[D]. 葛立超.浙江大學(xué) 2014
[3]褐煤熱解定向轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 趙鋼煒.中國科學(xué)院研究生院(工程熱物理研究所) 2014
[4]煤熱解與甲烷二氧化碳重整耦合過程中焦油的形成機(jī)理及組成分析[D]. 王鵬飛.大連理工大學(xué) 2011
碩士論文
[1]低階煤半焦特性與反應(yīng)性關(guān)系的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 王冠宇.清華大學(xué) 2014
[2]流化床煤熱解氣化過程中焦油析出特性研究[D]. 薛江濤.浙江大學(xué) 2005
本文編號:3228830
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