《洁净煤技术》复习思考题.doc.pdf
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1、流态化:就是指固体颗粒(又称床料)在自下而上的流体(气体或液体)作用下,在床内形成的具有流体性质的流动状态。 移动床气化法:又称固定床气化法,从流态化角度来讲,气体相对于固体床层的速度未达到流化速度,气固系统处于固定床状 态。但与层燃炉有所区别的是,在气化炉内,固体原料并不是像层燃炉那样静止在炉萬上,而是从炉顶加入,在向下移动过程 中与从炉底通入的气化剂逆流接触,进行充分的热交换并发生气化反应,故称移动床。 间接液化:煤的间接液化是先通过煤气化生产合成气(C0+H2),将煤原有的大分子结构完全破坏,然后通过高活性的催化剂 作用下合成油产品。 问答题: 三、发电用煤的质量要求有哪些? 发电用煤质
2、量指标有: %1挥发分。是判明煤炭着火特性的首要指标。挥发分含量越高,着火越容易。根据锅炉设计要求,供煤挥发分的 值变化不宜太大,否则会影响锅炉的正常运行。供煤时要尽量按原设计的挥发分煤种或相近的煤种供应。 %1灰分:灰分含量会使火焰传播速度下降,着火时间推迟,燃烧不稳定,炉温下降。 %1水分:水分是燃烧过程中的有害物质之一,它在燃烧过程中吸收大量的热,对燃烧的影响比灰分大得多。 %1发热量:为的发热量是锅炉设计的一个重要依据。由于电厂煤粉对煤种适应性较强,因此只要煤的发热量与锅 炉设计要求大体相符即可。 %1灰熔点。由于煤粉炉炉膛火焰中心温度多在1500-C以上,在这样高温下,煤灰大多呈软化
3、或流体状态,所以要根 据锅炉的排渣方式决定采用不同灰熔点的原料煤。 %1煤的硫分:硫是煤中有害杂质,虽对燃烧本身没有影响,但它的含量太高,对设备的腐蚀和环境的污染都相当严 重。因此,电厂燃用煤的硫分不能太高,一般要求最高不能超过2.5%。 六、简述微生物助浮脱硫的原理? 由于细菌能够自行吸附在固体表面,一般在15min内即完成,细菌的表面化学性质与矿物相差悬殊,因此强烈地影响了矿 物在处理过程中行为,由于微生物能选择性地黏附在矿石和黄铁矿表面,故能够利用微生物通过浮选进行脱硫。当煤破碎到一 定粒度时候,大部分黄铁矿从煤中解离出来,通常在浮选过程中,煤和黄铁矿表面都具有疏水性, 所以往往难以分离
4、,造成脱 硫效率低 , 如在浮选过程中加入细菌后,因为微生物的亲水性和迅速黏附,使得黄铁矿表面变为亲水性,而失去可浮性能。 八、 锅炉燃烧方式主要有哪几种?各有何特点? 锅炉燃烧方式主要分为室式悬浮燃烧、沸腾燃烧和层状燃烧三大类。 (1)室式悬浮燃烧是指燃料在无炉排的火室内悬浮燃烧方式,这种燃烧方式只能燃用煤粉或液体和气体燃料,燃烧时, 燃料 以空气为载体,从喷嘴喷入火室内燃烧,如煤粉炉、油炉、气炉等都属于这种方式。这类锅炉需煤量大,炉型设计针对性强, 燃煤多是定点供应,一般不需采用动力配煤。 (2)沸腾燃烧是将燃料布置在布风板(即流化床)上,由强风吹到沸腾状态下的燃烧方式。 特点1这种燃烧方
5、式主要用于燃用低质煤,它可以单独烧用高灰煤、低挥发分、低热值和水分较高的劣质煤和煤肝石;特点 2:由于这种燃烧方式可在燃煤中加入脱硫剂(如石灰石等),使煤中硫固定在灰渣中起到脱硫效果,故髙硫煤也可使用; 特点3:该燃烧方式所用的煤多为低质煤,但要破碎到8皿以下才能使用,一般也不需要配煤。 (3)层状燃烧是指燃料在炉排上以固定不动或沿炉排表面移动,但不离开炉排,空气通过炉排与燃料接触进行燃烧的方 式。 特点1:这种燃烧方式只能燃用固体燃料如:煤、煤肝石等;使用层状燃烧的有手烧炉、链条炉、往复炉等。特点厶动力 配煤主要是针对这种燃烧方式的锅炉。 九、 什么是动力煤分级配煤技术? 动力煤分级配煤技术
6、是将分级与配煤相结合,首先将原料煤按粒度分级,分成粉煤和粒煤,然后根据配煤理论,将各粉煤按 比例混合配制成粉煤配煤燃料,将各粒煤配制成粒煤配煤燃料,不仅能配制出热值、挥发分、硫分、灰分、灰熔融温度等煤质 指标稳定的符合锅炉燃烧要求的燃料,而且生产出了适合于不同类型锅炉燃烧的粉煤和粒煤燃料。十一、工业型煤的种类包括 哪些? 造气型煤:目前广泛采用的是石灰碳化煤球作为化肥制气的原料。 锅炉型煤:分为集中成型和炉前成型两种,后者成型工艺简单,通常无需粘结剂,不用烘干,生产成本低。 型焦及炼焦配用型煤:通常按成型时煤料状态分为冷压和热压两大类,目前钢铁公司使用的型焦生产都属于冷压工艺, hn 多采用焦
7、油沥青粘结剂,可以充分利用当地弱粘结和不粘结煤资源。十二、影响水煤浆制备因素有哪些? %1 煤质、煤种的选择及其成浆性; %1 颗粒级配技术。水煤浆中的煤炭不仅有粒度大小的限制,还要求有良好的粒度分布,即希望用不同粒径的煤相互填 充,减小煤粒之间的空隙,达到较好的堆积效率。堆积效率越高,越容易制备出高浓度水煤浆; %1 制浆工艺流程。制浆工艺是指对煤炭颗粒. 水和添加剂等原料进行细选、破碎、磨矿、搅拌、混合、过滤、调浆等工艺 来制备水煤浆的过程。通过优化制浆工艺流程,可以实现水煤浆中颗粒的较高的堆积效率,满足使用特性要求,同时 减少能耗 ; 添加剂。要使水煤浆达到高浓度. 高稳定性以及良好的流
8、变性,必须添加化学药剂。一般分为分散剂和稳定剂 两类。 十三、燃煤锅炉排放的NOx来源有哪几种类型?并简述每种类型的生成机理。 根据NOx中的N的来源及生成途径,燃煤锅炉中NOx的生成机理可以分为三类:热力型、燃料型和快速型,其中燃料型 占主导作用。 (1)热力型NOx是参与燃烧的空气中的N在高温下氧化产生的,热力型NOx产生的反应速度要比燃烧时反应速度慢, 而且温度对其生成起着决定性作用,因此,在锅炉燃烧时可以通过降低火焰温度、控制氧气浓度以及缩短煤在高温区的停留时 间来抑制热力型NOx的生成。 (2)快速型的NOx中N的来源也是空气中的氮,煤炭挥发分中的碳氢化合物在高温条件下发生热分解,生
9、成活性很强的 碳化氢自由基( CH、CIt)这些活化的CHi与空气中的 2 反应形成中间产物HCN、NH和N等,再进一步氧化而形成的NO,实 验表明这个过程只需60ms,故称快速型NOx。 (3)由燃料中的N氧化而生成的NO;r称为燃料型NOx;燃料型NOx是煤粉燃烧过程中NOJT的主要来源,占总量的 60%80%;煤中绝大多数的N都是以有机N的形式存在,在燃烧过程中,一部分含氮的有机化合物挥发并受热裂解生成N、 CN、HCN和NHi等中间产物,随后再被氧化生成N0孟另一部分焦炭中剩余氮在焦炭燃烧过程中被氧化成NOx,因此燃料 型NOx又分为挥发分N0*和焦炭NOxo 十四、燃煤锅炉的低NOx
10、空气分级燃烧燃技术的原理是什么? 通过调整燃烧器及其附近区域或是整个炉膛区域内空气和燃料的混合状态,在保证总体过量空气系数不变的基础上,使燃 料经历“富燃料燃烧”和“富氧燃尽”两个阶段,以实现总体NOx排放量大幅下降的燃烧控制技术。 在缺氧富燃料燃烧阶段,由于氧气浓度较低,燃料的燃烧速度和温度都比正常过氧燃烧要低,从而抑制了燃料型和热力型N0* 的生成,同时由于不能完全燃烧,部分中间产物如HCN和NHa等会将部分已生成的N0,还原成血,从而使燃 料型NOx的排放量也有所降低。 富氧燃烧阶段,燃料燃尽,但由于此区域的温度已经降低,新生成的N0龙十分有限。因此总体上N0龙的排放量明显减 少。 十五
11、、燃料分级燃烧技术的原理是什么? 在空气分级燃烧技术中,煤粉先进行的是富燃料燃烧,不利于点燃和稳定燃烧,为此燃料再分级燃烧技术釆用的是另外一 种思路,即煤粉先经过完全燃烧,生成NOx,然后再利用燃料中的还原性物质将其还原,从而减少NOx排放。 其原理就是在燃烧器内将燃料分级供入,使一次风和煤粉入口的着火区在富氧条件下燃烧,提高了着火的稳定性,然后再 与上方喷口进入的再燃燃料混合,进行再燃。 燃料再燃法将整个炉膛分成了主燃区、再燃区和燃尽区三个部分。 在主燃区,约80%的燃料在富氧条件下点燃并完全燃烧,此处的过氧 空气系数保持大于1,生成一定的NOx;其余燃料在再燃区送入,与主燃区 生成的烟气和
12、未燃尽的煤粒混合,形成还原性气氛,此处的过氧空气系数小 于1,燃料中的C、C0、矩以及部分还原性氮,将NOx还 原成分子氮。 最后在再燃区的上方通入过量空气( 火上风 ) ,使总的过量空气技术大于 b使未燃烧的燃料完全燃烧,因此称为燃尽区。但由于此时的汽度已经降 低,N0龙的生成量不大。十六、什么是流化床燃烧技术?工业应用中 有几种类型的流化床燃烧方式? 流化床燃烧系指小颗粒煤与空气在炉膛内处于沸腾状态下或高速气流与所携带的处于稠密悬浮煤料颗粒充分接触进行燃 烧。 它分为鼓泡床和循环床两种类型,燃料在炉内既不象层燃炉那样固定不动,也不象煤粉炉那样随气流飘动燃烧,而是在一 定 范 围 内 上 下
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