固体热载体热解府谷烟煤的实验研究.pdfVIP

第 39卷 第 1期 煤 炭 转 化 Vol|39 No．1 2016年 1月 C0AL CONVERS10N Jan．2016 固体热载体热解府谷烟煤的实验研究 郭 敏” 毕继诚 摘 要 以循环流化床锅炉的循环灰为热载体对府谷烟煤进行 了热解实验 ，考察 了热解温度 (470℃～630℃)对气液 固产物产率和特性的影响，分析 了原煤 中的硫和氮在气液 固三相产物 中 的分布．结果表明，随热解温度的升高，半焦产率降低，煤气产率从 0．97 增加到 5．44 ，焦油产率 从 1．96 增加到 8．07 ；焦油中的轻油含量 占8O (质量分数)以上 ，随热解温度 的升高而降低． 半焦的灰熔点在 1000℃以上．原煤经过热解后半焦中的硫含量可降到原煤 中硫含量的7O％(质量 分数)左右，氮含量可降到原煤 中氮含量的9O 左右． 关键词 府谷烟煤，热解，固体热载体 ，硫氮分布 中图分类号 TQ53O．2 返 回到 CFB锅炉燃烧 ，是否对燃烧产生影响关系到 0 引 言 多联产系统能否实现 ，因此 ，了解其作为燃料的特性 我 国煤炭的主要利用方式是直接燃烧发电，不 至关重要．另外 ，煤中的硫和氮是造成环境污染的最 仅浪费了煤 中宝贵的烃类资源，而且造成 了严重的 主要因素 ，煤先经过热解能够脱除一部分硫和氮 ，不 环境污染．为了改变传统燃烧技术效率较低的状况， 仅会降低锅炉的脱硫脱氮负荷 ，而且能够改善环境 ， 近年来开发了循环流化床燃烧技术 ，燃烧效率可达 因此 ，对硫和氮在热解过程 中的分布 的研究甚为重 到 95 以上．在循环流化床燃烧技术的基础上又开 要．IS6]本研究 自行设计了一套模拟多联供系统 中的 发了多联产技术，这种技术是以CFB锅炉的高温循 热解段的实验装置 ，以府谷烟煤为原料 ，考察了不同 环灰为热源 ，将原煤热解 ，煤中的挥发分析出得到高 热解温度下气液固产物的特性和半焦作为燃料的特 附加值的煤气和焦油 ，热解后的半焦返 回到 CFB锅 性，以及原煤 中的硫和氮在气液 固产物中的分布特 炉燃烧用来发电或供热 ，从而达到热、电、煤气和焦 性，为 CFB燃烧 ／煤热解 多联产 的工艺过程提供 油 的多联产 ，提高煤 的利用效率 ，实现煤 的梯级利 参考． 用．该工艺集煤热解和燃烧分级转化为一体 ，作为一 1 实验部分 种煤炭高效清洁利用的方式 日益受到重视．_]对于 这样一个燃烧 ／热解的耦合过程 ，热解煤气和焦油的 1．1 实验物料 合理加工利用将会提高该工艺 的经济性和竞争力 ， 实验用煤为府谷烟煤 ，粒度4mm，其工业分 因此，需要对煤气和焦油的特性进行分析．热解半焦 析和元素分析结果见表 1．实验用固体热载体为循 表 1 府谷煤的工业分析和元素分析 Table1 ProximateandultimateanalysisofFugucoal * Bydifference． 环灰 (取 自中电投霍林河煤电集 团有 限责任公司的 1．2 实验装置及流程 CFB锅炉)，其物理性质和成分见第 27页表 2．实验 实验所用装置为 自行设计的处理量为 100g左 前将煤和循环灰放入烘箱在 105℃下至少烘2h，以 右的热解系统，如第27页图1所示，整个系统主要由六 除去其吸附的表面水分．