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主办单位:煤炭科学研究总院有限公司、中国煤炭学会学术期刊工作委员会

煤的清洁利用

来源:《煤炭学报》2016年第10期

煤的清洁利用技术专题,发表于《煤炭学报》2016年第10期,共有25篇论文。

行业视野

环境保护

类别

101个

关键词

96位

专家

24篇

论文

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  • 作者(Author): 谢和平, 张泽天, 高峰, 张茹, 高明忠, 刘建锋

    摘要:煤岩的采动力学行为与常规的煤岩材料力学行为有本质不同,传统的岩石力学实验研究没能体现开采方式和工程扰动的真实影响。深部煤与瓦斯共采实践中,不同开采方式扰动下的煤岩应力场、裂隙场和渗流场行为有显著差异,但煤岩采动力学行为特征尚缺乏科学的、定量化的分析和表达。通过开展不同开采方式下煤岩采动力学实验,分析3种典型开采方式下煤岩采动力学行为、采动裂隙展布及增透率演化规律,探索不同开采方式下煤岩真实采动应力场、裂隙场和渗流场的特征差异。研究表明:不同开采方式产生不同的采动应力场,并导致不同的煤岩裂隙场和渗流场行为特征差异;不同开采方式条件下煤岩峰值应力、峰值应力对应轴向应变和环向应变按照无煤柱开采、放顶煤开采和保护层开采的顺序降低,而体积应变绝对值则依次升高;不同开采方式下煤岩采动裂隙尺度分维D及煤层增透率激增点与工作面之间的距离(Lrise)均按照保护层开采、无煤柱开采、放顶煤开采的顺序依次下降,确定煤层Lrise范围和增透率空间分布可为煤瓦斯共采工程提供理论指导。
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    煤炭学报
    2016年第10期
    1522
    899
  • 作者(Author): 吕俊复, 佟博恒, 董建勋, 吴玉新, 庞开宇

    摘要:为研究煤矸石在循环流化床锅炉内的燃烧性能,建立了预测煤矸石在锅炉内燃烧后的飞灰底渣残炭量的一维燃烧数学模型。建模采用"小室模型"的方法,将炉膛沿高度方向划分为多段小室,分别建立了质量平衡、动量平衡和组分平衡方程,计算得到了煤矸石燃烧特性沿炉膛高度的一维分布结果。与其他煤矸石燃烧模型不同的是,该模型详细考虑了锅炉内部气固流动、多孔介质传质和化学反应过程,并且耦合了颗粒在循环流化床锅炉的一维停留时间分布模型,模拟了颗粒在炉膛内部的流动过程。通过对模型的计算,得到矸石在循环流化床锅炉中的燃烧速率控制因素,以及矸石燃烧后的飞灰底渣残炭量与矸石物性参数和锅炉运行参数的关系。利用该模型计算并分析得到:矸石燃烧速率由灰层传质速率控制;选取灰层孔隙率大的矸石、增大锅炉热负荷、选取7m/s的风速、投入100~1 000μm的颗粒燃烧效率最高,飞灰或底渣残炭量最低。
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    煤炭学报
    2016年第10期
    1287
    580
  • 作者(Author): 李振山, 张志, 陈登高, 蔡宁生, 冉燊铭, 王锦生, 张定海, 韦耿, 林山虎, 周武, 孔红兵

    摘要:开发了新的煤粉燃烧NOx预测模型,模型考虑了热力型,快速型和燃料型NOx的生成以及已生成NOx的异相,均相还原。通过不同煤种的大量热解实验建立了燃料N在挥发分,焦炭中分配比例的经验公式。为解决欠氧还原区NOx均相还原的定量描述问题,提出以CO,H2浓度来间接表征气相碳氢化合物含量的方法。利用Fluent提供的用户自定义函数(UDF)接口,加入焦炭与CO2,H2O的气化反应,准确计算CO,H2在燃烧全过程的衍化规律。编写程序将NOx模型以UDF的形式嵌入Fluent中,实现新的NOx模型与先进湍流,辐射换热模型的耦合计算。与原有模型相比,新的NOx预测模型可以自适应不同燃烧条件(常规燃烧,空气分级燃烧)下NOx迥异的生成与还原特点,从而有助于评判不同结构设计,运行条件对NOx排放的影响。
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    煤炭学报
    2016年第10期
    1397
    554
  • 作者(Author): 杨燕梅, 杨欣华, 刘青, 张海, 吕俊复

    摘要:采用等离子低温灰化法和国标缓慢灰化法,在灰化终温T
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    煤炭学报
    2016年第10期
    1363
    538
  • 作者(Author): 李竞岌, 张翼, 杨海瑞, 杨燕梅

    摘要:循环流化床锅炉内以CO为主的还原性气体,在大量灰的催化下对NO具有显著的还原作用。针对NO-CO反应动力学进行实验研究,重点考察了灰的存在及其成分对该反应速率的影响。实验中选取5个典型煤种制取灰样,通过X射线荧光光谱技术分析灰成分,并利用小型固定床实验测量不同温度、不同反应物浓度下的NO还原比例,进而拟合反应动力学参数。结果表明,灰中各主要成分对NO-CO反应的催化活性排序为Fe2O3>CaO/MgO>Al2O3>SiO2,且Fe2O3的作用显著偏高,而SiO2和Al2O3可以视作惰性成分。利用最小二乘法计算灰中各主要成分影响权重,引入基于灰成分质量份额加权和的指数γash,以修正Arrhenius形式的NO-CO反应动力学公式。该公式的计算结果较好地预测了人为配制灰催化条件下的NO-CO反应动力学参数。
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    煤炭学报
    2016年第10期
    1332
    481
  • 作者(Author): 李尤, 张守玉, 茆青, 姚云隆, 杨靖宁, 慕晨

    摘要:采用自制卧式干燥实验台,制得不同干燥温度下的褐煤煤样,采用核磁共振法测定干燥试样的有效含水孔隙,采用傅里叶红外法测定试样的表面含氧官能团,使用自制复吸实验装置测定不同干燥程度褐煤煤样的平衡含水率。实验结果表明,对于低温干燥褐煤(干燥温度为140~230℃,干燥时间为10 min),干燥温度对褐煤的有效含水孔隙体积影响较小,对主要含氧官能团影响较大,煤中主要含氧官能团表现为随干燥温度升高先减少后增加。对于高温干燥褐煤(干燥温度为600~800℃,干燥时间为30 s),干燥温度对褐煤的有效含水孔隙体积和含氧官能团均有较大影响,表现为随干燥温度升高有效含水孔隙体积减少,含氧官能团增多。不同干燥条件下,干燥褐煤的复吸特性影响因素不同,低温干燥条件下,干燥温度通过改变褐煤含氧官能团数量来影响干燥褐煤复吸特性,而有效含水孔隙结构是高温干燥褐煤平衡含水量的主导因素。
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    煤炭学报
    2016年第10期
    1291
    472
  • 作者(Author): 玄伟伟, 王倩, 张建胜

    摘要:褐煤的自燃是一个缓慢的低温氧化过程,搭建煤自燃倾向测定实验台,采用篮热法测定不同煤种的自燃倾向,求得不同煤自燃的动力学参数,并采用热重和傅里叶红外光谱(FTIR)揭示其低温氧化反应机理,分析褐煤自燃倾向的影响因素。实验发现,水分含量的高低会影响自燃发生的时间,但不影响煤种最终的自燃倾向。褐煤的自燃倾向性是与煤的低温氧化反应性直接联系的:褐煤在低温氧化反应过程中,主要发生烷基侧链断裂,然后氧化反应放热,造成热量的积累。煤中烷基侧链基团含量越高,芳香烃含量越低,其氧化反应性越强,更易发生自燃;煤样比表面积决定了对氧的吸附能力,吸附能力越强,其低温氧化反应性越高,越容易发生自燃。
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    煤炭学报
    2016年第10期
    1333
    546
  • 作者(Author): 刘鹏远, 张海, 申浩树, 吴玉新, 张缦

    摘要:针对采用缝隙式燃烧器的600 MW超临界W火焰锅炉进行了热态试验研究,着重考察了不同工况下无烟煤煤粉气流的着火特性。试验结果表明,煤粉气流着火特性受燃烧器配风和煤粉浓度影响较为敏感。较低的一次风速可以显著缩短浓相煤粉气流着火距离,在1 m左右可以稳定的着火;二次风应在煤粉气流着火后补入,过大或过小的二次风均容易引起燃烧恶化;无烟煤煤粉气流的燃烧宜采用较高的煤粉浓度,煤粉浓度提高至1.0 kg/kg后浓相煤粉气流的着火更加稳定。控制合适的煤粉气流着火距离对W火焰锅炉运行非常重要,着火延迟距离过大后会引起火焰中心的下移从而容易造成冷灰斗区域的温度过高。
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    煤炭学报
    2016年第10期
    1357
    405

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