气化参数对气流床粉煤气化影响实验研究

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1、走煤炭燃烧一全国中文核心期刊矿业类核心期刊
CAJCO规范执行优秀期习气化参数对气流沛粉煤气化影响实验研究,,,,,陆成张忠孝乌晓江黄凤豹陈国艳周国锋(上海理工大学能源与动力工程学院,上海200093),摘要:为评价和优化中国高低灰熔点煤气化运行参数对气流床气化特性的影响在l以X)!的,一维常压沉降式气流床气化实验系统上着重研究了中国典型高低灰熔点煤在1么X∀一1以X∀!温度范围内O/C摩尔比在0.9一1.2范围内的干煤粉气化特性#结果表明:随着温度的升高,产气中HZ,C024,;,HZCO含量逐渐增多CH含量逐渐减少碳转化率有很大提高随着O/C的增加CO含,:,量不断减少CO逐渐

2、增加;煤的灰熔融性也是影响煤气组分一个重要因素当气化反应温度接近煤,:+4#灰熔点温度时煤气组分(CO十HCH)达到一个最大值:气流床;沉降炉;气化参数;灰熔融性关键词:T:A:l02JX)49习5中图分类号Q546文献标识码文章编号0()6石772(2010),在中国长期以来传统的煤燃烧利用方式带来气化温度O/C摩尔比不同煤种以及煤灰熔融温了,#严重的资源与环境问题川煤气化技术成为清洁度等对干粉煤气流床气化特性的影响#高效利用煤炭的最有效途径气流床气化技术与1实验部分,,,其他气化技术相比具有气化强度高碳转化率高.,,11实验煤样与煤质分析生产能力大的优点近年来得到快速发展受到中∃

3、5,21[∀实验采用种高灰熔点煤和种低灰熔点煤为国煤化工行业和发电行业的普遍关注而气流,,林m,,原料煤样粒径为小于75与实际煤粉气流床人床粉煤气化技术具有煤种适应性广原料消耗低##1,炉煤粒径相同实验所用煤样的成分分析见表碳转化率高等优势在整体煤气化联合循环(GIcc)6刀#汇∀发电技术中得到广泛应用影响气流床气化的,#参数很多国内外的研究者做了大量的研究工作,8[∀任永强许世森等人做了干煤粉加压气化技术的,,试验研究得出了气化温度氧煤比等参数对煤气4一;吴学成%5∀组成的影响等人通过建立的气流床煤气化动力学模型研究了不同的气化剂气化剂质量比率气化温度气化压力停留时间等参数对气化;

4、eo#e%9]过程和煤气组分的影响aJGLe等人做了沉降,炉中粉煤气化的实验研究得到了温度氧煤比#等参数对煤气组分和碳转化率的影响笔者在给煤量约为1.2一3岁mni的一维沉降式气流床气化,实验系统上对中国高低灰熔点煤进行了120-1600!温度范围内干煤粉常压气流床气化特性实,,验研究考察了影响气化特性的主要工艺参数如:2009一11一13收稿日期基金项目:国家自然科学基金项目(50906055):1983,,,,#作者简介陆成(一)男江苏连云港人硕士研究生主要从事洁净煤燃烧与气化方面的研究气化参数对气流床粉煤气化影响实验研究一_-砚圈呱瓜....&1.2实验装置和实验方法炉子的时候

5、温度较低,为预热释放水分和挥发分析#,,Cm以温度基本恒定干煤粉常压气流床气化实验系统与干煤粉常出的过程距炉体顶部40后##压纯氧气化实验系统如图1所示整个系统由一维能够满足恒温气化的要求电加热管式沉降炉供气系统一煤粉给料装置合成180()气净化分析系统灰渣收集装置气体分析装置组16()0#成实验所采用的高温电加热沉降炉主要由刚玉0管(内径为50mm,高温恒温区长1.82m,煤粉在炉20406()()4()()()()805内停留时间大于5)加热元件保温材料和温度控户侧明#,制柜4部分组成温度范围为室温到160!气体分析装置采用武汉四方光电科技有限公司生产的,a一Gashodr31

6、0红外煤气分析仪对合成气中的主2HZ4,要气体成分COC0CH进行实时监测以监#视整个煤气化过程408()120160200240280轴向长度/cm煤粉图2炉内温度分布2结果与讨论.2.1温度对煤粉气化特性的影响气化温度是影响煤焦气化反应活性的重要因,,素图3为气化温度对煤粉纯氧气化特性的影响由,,Z图可知随着反应温度的升高煤气成分中COH;Z;HZ/co体积分数逐渐增加CO体积分数逐渐减少比#率逐渐减小主要是因为反应式(1)(2)为强吸热反应,因此提高炉内温度有利于气化反应向正方产氮气氧,,,向进行有利于加快反应速度提高气化强度最终图1实验装置示意:,:生成更多的COH进而消耗更

7、多的CO;(3)式为,,先将纯度为9.9%的N:通人炉膛2一3h,以放热反应提高温度气化反应向逆方向进行有利,Z,于CO的生成不利于H的生成可知低气化反应排空炉内及管道系统内的空气(保证炉内还原性气#HZ氛),同时以一定的升温速率将气化炉加热至实验温度有利于生成更多的s+:,C()CO(g)ZCO(g);所需反应温度并保持温度稳定当达到反应温度=+172.一ol,么H6kJ/ml()后采用振动式给煤机将平均粒度约为75林m的煤sZ+Z,.C(+HO(gCO