油页岩半焦与煤混合燃烧特性研究

第３３卷第１期２０１０年１月

煤炭转化

ＣＯＡＩ．Ｃ（）ＮＶＥＲＳＩＯＮ

ＶｏＩ．３３Ｎｏ．１

Ｊａｎ．２０１０

油页岩半焦与煤混合燃烧特性研究

李萍Ｄ吴国光２’苗真勇３’王盘成”赵娜”王志华Ｄ孟献梁４’

摘要采用热重分析仪对油页岩半焦与不同煤化程度的煤混合燃烧特性进行动态分析，讨论了掺混煤种和比例对燃烧过程的影响．结果表明，燃烧特性好的煤种可以改善页岩半焦燃烧特性，额吉长焰煤是最佳掺混煤种，随着煤掺混比例的提高，混合物燃烧特性指数增大．关键词油页岩半焦，混合燃料，煤种，掺混比例

中图分类号ＴＱ５３４，ＴＥ６６２

０引言

油页岩属于高灰分的固体可燃有机岩，是一种很有发展前景的替代能源之一．【１］从油页岩干馏过程得到的半焦含有有机成分和固定碳，具有一定的热值，可送人循环流化床燃烧发电．［２３但是炼油后的半焦挥发分和发热量很低，因此，可选择适当掺混一些煤，提高油页岩半焦的燃烧性能，同时还有助于循环流化床燃烧稳定．目前，国内外关于煤和油页岩半焦的混燃技术已有一些报道．［３，４ｊ笔者采用热重分析方法对５种煤和大庆油页岩半焦混合物的燃烧特性进行了研究．实验主要从掺混煤种和比例两方面来研究大庆油页岩半焦混煤燃烧特性．

１实验部分

表１油页岩半焦及煤样的工业分析和元素分析（％’）Ｔａｂｌｅ１Ｐｒｏｘｉｍａｔｅａｎｄｕｌｔｉｍａｔｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆ

ｃｏｌｅａｎｄｏｉｌｓｈａｌｅｓｅｍｉ—ｃｏｋｅ（％’）

＊Ｐｅｒｃｅｎｔｏｆｗｅｉｇｈｔ．

公司ＳＴＡ４０９Ｃ型ＤＴＡ／ＤＳＣ—ＴＧ同步综合热分析仪，燃烧温度为２５℃～９５０℃；升温速率为２０℃／ｍｉｎ；反应在模拟空气氛围下进行．

２结果与讨论

１．１试样制备及性质２．１油页岩半焦和单煤燃烧过程分析

本实验所用的半焦为大庆油页岩干馏终温为５５０℃所得的半焦，选取５种掺混煤样分别为煤化程度依次提高的山东龙口褐煤、内蒙额吉长焰煤、徐州夹河气煤、安徽临涣焦煤和河南永城新庄无烟煤．按国家标准对样品进行取样、破碎和筛分，最终制成的样品颗径为０ｍｍ～０．２ｍｍ．试样分别编号为ＢＪ，ＬＫ，ＥＪ，ＪＨ，ＬＨ和ＸＺ．油页岩半焦及煤样的工业分析及元素分析见表１．

１．２设备及方法

燃烧实验采用的热分析仪为德国ＮＥＴＺＳＣＨ

单煤的燃烧特性由其煤化程度和化学组成决定．第６２页图１为油页岩半焦和单煤燃烧的ＴＧ和ＤＴＧ曲线．燃烧过程分为三个阶段：第一阶段主要是水分的蒸发；第二阶段为挥发分的析出着火及固定碳的燃烧，为主要的反应区间；第三阶段主要是一些碳酸盐类矿物质的分解．［５］由图ｌ中ＴＧ曲线可以看出，燃烧过程的失重量由大到小依次为：额吉煤＞夹河煤＞新庄煤＞临涣煤＞龙口煤＞大庆油页岩半焦，失重量随着灰分产率的增大而减小．

油页岩半焦、单煤及混煤的燃烧特性参数见第６２页表２．表２中除油页岩半焦和单煤编号外，其余

－煤炭加工与高效洁净利用教育部莺点实验窜开放基金资助项目（ＣＰＥＵＫＦ０８—０４）．１）硕士生；２）教授１３）工程师；４）讲师．中国矿业大学化工学院，２２１１１６江苏徐州收稿日期：２００９—０７—１５；修回日期：２００９—０９—０２

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