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研究所在高碱煤气化领域取得重要进展
发稿时间:2021-03-12         作者:范延琪 张海霞          来源:循环流化床实验室     【字号:

  煤炭气化转化利用是煤炭最重要的利用方式之一,也是煤化工的源头,研发煤种适应性强的煤气化技术,是行业企业的重大需求。高碱煤是一种灰中碱性金属含量高(钠、钾、钙、铁)的煤种,在我国储量丰富,尤其是新疆准东地区,预测储量高达3900亿吨,可满足我国煤炭资源使用约一百年。但由于高碱煤灰熔点低,结渣和沾污问题突出,严重制约了新疆准东煤的大规模气化转化利用。 

  研究所循环流化床实验室针对高碱煤气化防结渣技术难题,在北京市科技计划课题煤气化效率及原料适应性提升关键技术研究的资助下,开展了循环流化床煤气化防结渣机理和中试的系统研究工作,为高碱煤气化转化利用提供重要解决方案。团队通过对高碱煤气化炉运行的分析,明晰了炉膛和返料器结渣的原因;对高碱煤结渣机理分析,建立了高碱煤物性数据库,提出了高碱煤结渣预测模型和防结渣模型;针对气化炉炉膛结渣瓶颈问题,开发了密相区物料分选耦合反应调控技术、气化剂分级反应过程强化技术;针对返料器结渣问题,开发了防结渣返料技术;基于机理研究、关键技术开发及系统集成,完成了2.5t/d循环流化床高碱煤气化中试验证,实现连续稳定运行,超额完成课题考核指标,通过了专家的现场考核鉴定。以上研究为新疆宜化60000 m3/h循环流化床高钠煤气化装置和贵州宏盛60000 m3/h循环流化床高钾无烟煤气化装置的投运提供了数据支持。 

截至目前,团队已在FuelJournal of the Energy InstituteEnergy & FuelsFuel Processing Technology和中国粉体技术等国内外期刊发表科技论文14篇(其中,11SCI论文、2EI论文和1篇中文核心论文),进行口头学术会议报告2次。 

图1碱金属含量与灰熔融温度的关系图

图1碱金属含量与灰熔融温度的关系图

 

图2灰渣中液相比例随温度变化的趋势

图2灰渣中液相比例随温度变化的趋势

 

图3煤灰相图计算

图3煤灰相图计算

 

 
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