固体热载体热解煤中氮的迁移特性.pdfVIP

第 39卷 第 2期 煤 炭 转 化 Vol_39 No．2 2016年 4月 C0AL CONVERSION Apr．2016 固体热载体热解煤中氮的迁移特性 侯建材” 曲 旋 张 荣 任 辉。 乔晓娜 毕继诚 ) 摘 要 在 固体热载体快速热解装置上考察 了锅炉循环灰对 内蒙古羊市塔烟煤热解过程 中氮 的迁移转化特性的影响．结果表明，在考察温度 (530℃～660℃)内，在气相氮 中仅含有 HCN和 NHs，无 Nz产生．循环灰对煤结构及焦油分子 中氮杂环的裂解没有催化作用，与惰性石英砂作为 热载体的实验结果相 比，热解温度 600℃时，循环灰作为热载体使气相 中HCN—N和 NH3-N 的产 率分别降低 了24．53 和 29．86 ．并通过向惰性石英砂 中添加碱性矿物质对循环灰 中影响煤热解 过程 中气相氮释放的主要物质进行 了考察． 关键词 快速热解，固体热载体 ，循环灰，氮 中图分类号 TQ530．2 K0H和 Ca(OH)。均可以促进 NH。的生成 ，同时 0 引 言 对 HCN 的形成有抑制作用，认为 NH。部分来 自 HCN，但主要来 自于焦油的二次裂解．本实验 以内 煤燃烧一热解多联供技术是提高煤炭利用效率 蒙古羊市塔烟煤为原料，取 自真实循环流化床锅炉 的有效方式之一 ，其依据煤本身的结构特点，采用分 的循环灰为热载体，模拟多联供工艺中的低温干馏 级转化的思想，将循环流化床燃烧和煤 的低温干馏 过程 ，考察了循环灰对煤 中氮迁移 的影响，并利用模 技术进行有机的耦合 ，在一套系统 中实现热 、电、油 拟热载体 ，采取对 比的方法对循环灰 中影响煤中氮 和气的多联供．该技术 目前已完成 了中试验证[133， 迁移的主要成分进行了研究． 然而随着国家对环保要求的 日趋严格 ，明确过程中 污染物的迁移转化规律 ，对其进一步工业化具有重 1 实验部分 要的意义．煤中主要 的污染元素是硫和氮 ，课题组前 期 已对煤燃烧一热解多联供过程 中硫的迁移转化进 1．1 原料 行了系统的研究_4]，接下来煤中氮的迁移转化特性 将成为多联供研究的重点．关于煤 中氮在热转化过 选用 内蒙古羊市塔烟煤为原料，将其破碎至 程中的迁移特性 ，前人 已进行 了大量 的研究．sOL— 0．9iwlm~2．0mlTl，105℃烘干 4h后存于干燥器 内 oMON etal_6认为初始热解 阶段 ，氮主要 以焦油氮 备用 ，煤样的工业分析和元素分析结果见表 1．实验 的形式存在 ，且焦油 中氮的形态与原煤 中氮的存在 所用热载体取 自内蒙古某发 电厂 的75t／h的循环 形态一致．KAMBARA etal[7对煤中氮的形态及其 流化床 (CFB)锅炉，利用 XRF进行灰成分分析，结 随温度的变化规律进行了研究 ，并与气相氮的释放 果见表 2．另外 ，为了考察热载体循环灰对煤 中氮在 量进行了关联．鞠付栋等 ]的研究表明，煤的变质程 热解过程 中释放特性 的影响，惰性热载体石英砂及 度对热解过程中HCN的释放影响较大 ，而对 NH。 石英砂与碱性矿物质的混合物也被作为热载体使用． 表 1 实验用煤的工业分析和元素分析 的释放影响较小 ，认为挥发分 的热裂解是煤热解过 Table1 Proximatean