- 陈隆;王乃继;
煤粉解耦燃烧降低NO_x排放的同时能够保持较高的燃烧效率,但存在着飞灰残碳随着过量空气系数降低而升高的现象,即飞灰含碳量仍超过10%,因此采用数值模拟的方法拓展解耦燃烧在煤粉工业锅炉高速燃烧器中的应用范围。以高速煤粉燃烧器作为研究对象,先从理论上研究焦炭氮集中释放与还原的煤粉解耦低氮燃烧关键技术,再采用数值计算的方法对比10种不同的工况,重点研究二次风温度、旋流强度、二次风过量空气系数等常规参数对燃烧器内燃烧的影响。研究发现:高速煤粉燃烧器解耦燃烧需进一步提高燃烧器内的碳转化率以降低氮氧化物排放,提高旋流强度和二次风温度均有利于提高燃烧器内的碳转化率;当过量空气系数降低时,燃烧器内的还原性气氛增强且碳转化率降低,提高一次风量至15%则燃烧器内碳转化率可达到99%,能够保证焦炭氮快速集中释放。
2021年04期 v.36;No.237 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 3699K] - 陈隆;王乃继;
煤粉解耦燃烧降低NO_x排放的同时能够保持较高的燃烧效率,但存在着飞灰残碳随着过量空气系数降低而升高的现象,即飞灰含碳量仍超过10%,因此采用数值模拟的方法拓展解耦燃烧在煤粉工业锅炉高速燃烧器中的应用范围。以高速煤粉燃烧器作为研究对象,先从理论上研究焦炭氮集中释放与还原的煤粉解耦低氮燃烧关键技术,再采用数值计算的方法对比10种不同的工况,重点研究二次风温度、旋流强度、二次风过量空气系数等常规参数对燃烧器内燃烧的影响。研究发现:高速煤粉燃烧器解耦燃烧需进一步提高燃烧器内的碳转化率以降低氮氧化物排放,提高旋流强度和二次风温度均有利于提高燃烧器内的碳转化率;当过量空气系数降低时,燃烧器内的还原性气氛增强且碳转化率降低,提高一次风量至15%则燃烧器内碳转化率可达到99%,能够保证焦炭氮快速集中释放。
2021年04期 v.36;No.237 1-7页 [查看摘要][在线阅读][下载 3699K] - 刘振宇;
定量分析文丘里煤粉混合器风机曲线等边界条件对其性能参数的影响,有助于解决该设备的运行效果在不同工程中可重复性较差的问题。使用CFD软件Fluent,考察了风机曲线、气流温度、出口压力等边界条件对粉体混合器压力损失、落料室负压等关键参数的影响。通过实验测量并拟合得到XGB50-1050型旋涡气泵、FRA-100型罗茨风机出口在约60℃下的风机曲线方程,使用UDF将该方程导入Fluent,在每次迭代开始时,读取入口压力均值,使用拟合方程计算风机曲线上对应的质量流量,使用F_PROFILE函数输出到入口边界。模拟结果表明:随着混合器喷口截面积减小,若入口空气质量流量恒定,则混合器阻力系数呈二次曲线加速上升,喷口负压持续增大;若考虑风机曲线的影响,混合器阻力和负压增加速度均趋缓;且风机曲线的流量衰减越明显,阻力和负压增加的速度越慢。当风机曲线流量衰减较大时,若混合器喷口截面积缩小超过临界值,则负压开始减小。同时,随着喷口截面积的减小,单位压损能够产生的负压逐渐减小,压损—负压的转换效率持续下降。混合器入口压力随出口压力线性变化,当流量恒定时,入口压力增加值与出口压力增加值相同;当考虑风机曲线且入口压力较高时,由于流量衰减,混合器入口压力增加小于出口压力增加值。落料室压力随混合器出口压力呈线性变化,风机曲线对该项影响较小。当混合器出口压力超过喷口射流产生的负压后,落料室即进入正压区,因此,为了提高煤粉混合器负压转换效率,应尽量减小后续阻力。随着入口气流温度的上升,落料室压力呈线性下降,且不同喷口口径下下降趋势近似;混合器阻力呈线性上升趋势,且喷口截面积较小时,落料室负压随温度变化更加明显。
2021年04期 v.36;No.237 8-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 2950K] - 刘振宇;
定量分析文丘里煤粉混合器风机曲线等边界条件对其性能参数的影响,有助于解决该设备的运行效果在不同工程中可重复性较差的问题。使用CFD软件Fluent,考察了风机曲线、气流温度、出口压力等边界条件对粉体混合器压力损失、落料室负压等关键参数的影响。通过实验测量并拟合得到XGB50-1050型旋涡气泵、FRA-100型罗茨风机出口在约60℃下的风机曲线方程,使用UDF将该方程导入Fluent,在每次迭代开始时,读取入口压力均值,使用拟合方程计算风机曲线上对应的质量流量,使用F_PROFILE函数输出到入口边界。模拟结果表明:随着混合器喷口截面积减小,若入口空气质量流量恒定,则混合器阻力系数呈二次曲线加速上升,喷口负压持续增大;若考虑风机曲线的影响,混合器阻力和负压增加速度均趋缓;且风机曲线的流量衰减越明显,阻力和负压增加的速度越慢。当风机曲线流量衰减较大时,若混合器喷口截面积缩小超过临界值,则负压开始减小。同时,随着喷口截面积的减小,单位压损能够产生的负压逐渐减小,压损—负压的转换效率持续下降。混合器入口压力随出口压力线性变化,当流量恒定时,入口压力增加值与出口压力增加值相同;当考虑风机曲线且入口压力较高时,由于流量衰减,混合器入口压力增加小于出口压力增加值。落料室压力随混合器出口压力呈线性变化,风机曲线对该项影响较小。当混合器出口压力超过喷口射流产生的负压后,落料室即进入正压区,因此,为了提高煤粉混合器负压转换效率,应尽量减小后续阻力。随着入口气流温度的上升,落料室压力呈线性下降,且不同喷口口径下下降趋势近似;混合器阻力呈线性上升趋势,且喷口截面积较小时,落料室负压随温度变化更加明显。
2021年04期 v.36;No.237 8-15页 [查看摘要][在线阅读][下载 2950K] - 曾鑫;
集中供热技术是供热行业发展的重要方向,而蒸汽热网设计工作是集中供热系统研究的重点和热点。随着蒸汽热网输配技术指标的提高和节能政策的日趋严格,对热网的设计及其新材料新工艺研发、运行稳定性和长输热网经济性均提出更高的要求。对热网设计技术相关成果进行梳理并阐明当前的设计现状:在降低输送温降方面,系统介绍了保温材料的关键性能指标、保温结构和材料、隔热管托特点和应用效果;在降低输送压降方面,较为全面地分析管材和蒸汽流速选取要点,介绍旋转补偿器的特点和重要设计参数;最后分析集中供热热网设计存在的问题,对其未来的发展进行展望。结果表明:保温材料经历由膨胀珍珠岩到岩棉、再到离心玻璃棉、纳米气凝胶的发展过程,保温结构实现了由圆形结构转变为椭圆形复合结构变革。新材料、新工艺、新管道附件的开发和应用,显著提高了蒸汽热网的节能效果,压降由传统设计的0.1 MPa/km降低至0.02 MPa/km～0.03 MPa/km,温降由15℃/km～20℃/km降低至5℃/km～7℃/km。随着技术进步和设计的精细化,压降和温降指标还会进一步降低。
2021年04期 v.36;No.237 16-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 2026K] - 曾鑫;
集中供热技术是供热行业发展的重要方向,而蒸汽热网设计工作是集中供热系统研究的重点和热点。随着蒸汽热网输配技术指标的提高和节能政策的日趋严格,对热网的设计及其新材料新工艺研发、运行稳定性和长输热网经济性均提出更高的要求。对热网设计技术相关成果进行梳理并阐明当前的设计现状:在降低输送温降方面,系统介绍了保温材料的关键性能指标、保温结构和材料、隔热管托特点和应用效果;在降低输送压降方面,较为全面地分析管材和蒸汽流速选取要点,介绍旋转补偿器的特点和重要设计参数;最后分析集中供热热网设计存在的问题,对其未来的发展进行展望。结果表明:保温材料经历由膨胀珍珠岩到岩棉、再到离心玻璃棉、纳米气凝胶的发展过程,保温结构实现了由圆形结构转变为椭圆形复合结构变革。新材料、新工艺、新管道附件的开发和应用,显著提高了蒸汽热网的节能效果,压降由传统设计的0.1 MPa/km降低至0.02 MPa/km～0.03 MPa/km,温降由15℃/km～20℃/km降低至5℃/km～7℃/km。随着技术进步和设计的精细化,压降和温降指标还会进一步降低。
2021年04期 v.36;No.237 16-23页 [查看摘要][在线阅读][下载 2026K] - 杨晋芳;
锅炉氧含量优化对锅炉的效率和排放均有重要的影响。为了克服直接测量成本高、积灰后稳定性差的问题,提出使用间接测量法并基于支持向量回归模型以建立煤粉工业锅炉烟气的软测量模型。根据煤粉锅炉的燃烧工艺对现有的数据进行采集,通过F检验选择合适的变量,并对数据进行Z-score标准化;再基于控制变量、状态变量和两者合并,建立煤粉工业锅炉氧含量支持向量回归预测模型,并使用采集历史数据的70%对模型进行训练;最后使用采集历史数据的30%对模型的预测效果进行验证。结果表明,3种模型预测结果均符合真实值变化趋势,虽控制变量的调节及时显现在采集的数据中,但锅炉工况及氧含量需要一定的反应时间才可较为稳定地运行在新的状态,基于控制变量所预测得到的烟气氧含量与真实值差距较大,而状态变量与氧含量相对同步变化,因此,3种模型中基于状态变量的支持向量回归模型对烟气氧含量的预测最为准确,其可为工业煤粉锅炉燃烧系统优化提供指导。
2021年04期 v.36;No.237 24-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 2568K] - 杨晋芳;
锅炉氧含量优化对锅炉的效率和排放均有重要的影响。为了克服直接测量成本高、积灰后稳定性差的问题,提出使用间接测量法并基于支持向量回归模型以建立煤粉工业锅炉烟气的软测量模型。根据煤粉锅炉的燃烧工艺对现有的数据进行采集,通过F检验选择合适的变量,并对数据进行Z-score标准化;再基于控制变量、状态变量和两者合并,建立煤粉工业锅炉氧含量支持向量回归预测模型,并使用采集历史数据的70%对模型进行训练;最后使用采集历史数据的30%对模型的预测效果进行验证。结果表明,3种模型预测结果均符合真实值变化趋势,虽控制变量的调节及时显现在采集的数据中,但锅炉工况及氧含量需要一定的反应时间才可较为稳定地运行在新的状态,基于控制变量所预测得到的烟气氧含量与真实值差距较大,而状态变量与氧含量相对同步变化,因此,3种模型中基于状态变量的支持向量回归模型对烟气氧含量的预测最为准确,其可为工业煤粉锅炉燃烧系统优化提供指导。
2021年04期 v.36;No.237 24-29页 [查看摘要][在线阅读][下载 2568K] - 傅翔;
通过制备合适孔径的碳分子筛可实现甲烷与氮的有效分离,借助变压吸附分离工艺提浓再利用将会使我国的煤层气资源利用率大幅提高。采用气相碳沉积法,以煤基活性炭为前驱体、甲苯为沉积剂,调节活性炭孔径制备不同性能的碳分子筛吸附剂,并考察碳沉积时间对制备的碳分子筛样品CH_4/N_2吸附分离性能以及孔结构的影响。结果表明:通过调整碳沉降时间,可改变CH_4、N_2在碳分子筛上的吸附量和分离选择性。饱和吸附容量和平衡分离系数均随着碳沉积时间的延长呈先增加后减小的趋势,在碳沉积时间50 min时饱和吸附量达到最大,CH_4最大吸附容量达到1.41 mmol/g;在碳沉积时间70 min时,CH_4/N_2平衡分离系数达到4.74,碳沉积时间70 min性能最优;氮气吸脱附等温线表明碳沉积时间50 min～70 min时,可实现孔口的有效堆积并在缩小孔径的同时形成微孔炭材料。
2021年04期 v.36;No.237 30-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 1360K] - 傅翔;
通过制备合适孔径的碳分子筛可实现甲烷与氮的有效分离,借助变压吸附分离工艺提浓再利用将会使我国的煤层气资源利用率大幅提高。采用气相碳沉积法,以煤基活性炭为前驱体、甲苯为沉积剂,调节活性炭孔径制备不同性能的碳分子筛吸附剂,并考察碳沉积时间对制备的碳分子筛样品CH_4/N_2吸附分离性能以及孔结构的影响。结果表明:通过调整碳沉降时间,可改变CH_4、N_2在碳分子筛上的吸附量和分离选择性。饱和吸附容量和平衡分离系数均随着碳沉积时间的延长呈先增加后减小的趋势,在碳沉积时间50 min时饱和吸附量达到最大,CH_4最大吸附容量达到1.41 mmol/g;在碳沉积时间70 min时,CH_4/N_2平衡分离系数达到4.74,碳沉积时间70 min性能最优;氮气吸脱附等温线表明碳沉积时间50 min～70 min时,可实现孔口的有效堆积并在缩小孔径的同时形成微孔炭材料。
2021年04期 v.36;No.237 30-34页 [查看摘要][在线阅读][下载 1360K] - 徐春霞;
高灰熔融性半焦在中低温度及二氧化炭(CO_2)气氛下的气化特性及动力学参数研究,可为探索其在固定床和流化床气化炉的利用提供基础数据支撑。采用常压热天平,研究了气化温度、CO_2含量及煤种对贵州典型高灰熔融性半焦与CO_2气化反应性的影响,采用混合反应模型对实验数据进行处理,求取动力学参数。结果表明:气化温度的提高可加快半焦的气化反应速率,明显缩短气化反应时间;提高气化剂中CO_2的含量,可提升半焦的反应性,但当CO_2含量大于50%后效果不明显;不同半焦的反应性差别较大,3种半焦的反应性顺序由高到低依次为:MJ1>MJ3>MJ2;同一CO_2含量下,贵州典型高灰熔融性半焦(MJ1)的反应性指数均随温度的升高而显著增大,同一温度下,CO_2浓度在30%～50%时其反应性指数基本随CO_2含量的增加而增大,CO_2浓度由50%增至60%时其反应性指数稍有降低;在气化温度1 123 K-1 373 K,贵州典型高灰熔融性半焦(MJ1)与CO_2反应的反应级数介于0.160 7～1.606 2,活化能介于262.76 k J/mol～283.58 kJ/mol。
2021年04期 v.36;No.237 35-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 2840K] - 徐春霞;
高灰熔融性半焦在中低温度及二氧化炭(CO_2)气氛下的气化特性及动力学参数研究,可为探索其在固定床和流化床气化炉的利用提供基础数据支撑。采用常压热天平,研究了气化温度、CO_2含量及煤种对贵州典型高灰熔融性半焦与CO_2气化反应性的影响,采用混合反应模型对实验数据进行处理,求取动力学参数。结果表明:气化温度的提高可加快半焦的气化反应速率,明显缩短气化反应时间;提高气化剂中CO_2的含量,可提升半焦的反应性,但当CO_2含量大于50%后效果不明显;不同半焦的反应性差别较大,3种半焦的反应性顺序由高到低依次为:MJ1>MJ3>MJ2;同一CO_2含量下,贵州典型高灰熔融性半焦(MJ1)的反应性指数均随温度的升高而显著增大,同一温度下,CO_2浓度在30%～50%时其反应性指数基本随CO_2含量的增加而增大,CO_2浓度由50%增至60%时其反应性指数稍有降低;在气化温度1 123 K-1 373 K,贵州典型高灰熔融性半焦(MJ1)与CO_2反应的反应级数介于0.160 7～1.606 2,活化能介于262.76 k J/mol～283.58 kJ/mol。
2021年04期 v.36;No.237 35-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 2840K] - 侯建涛;
矿用高效超浓缩支架液压液可用于提高支架传动介质性能、降低额定使用浓度以及减少工作废液有机物的排放。简述高效超浓缩支架液压液设计要求,详细介绍多功能酰基氨基酸醇胺盐合成,从金属缓蚀剂复配、抑菌剂筛选、体系储备碱度等方面阐述辅助添加剂的有关研究,并结合产品制备进行性能评测及台架试验。结果表明:以合成的环境友好多功能水基添加剂月桂酰基谷氨酸醇胺盐为主添加剂,复配防锈剂癸二酸盐、醇胺pH值调节剂、BK抑菌剂、以水作为载体调和反应制得矿用高效超浓缩支架液压液,其理化性能指标均符合煤炭行业标准技术要求,防锈性、润滑性能、耐硬水性能、生物降解性及密封材料适应性均佳,使用浓度仅需2%。传动介质的千斤顶台架试验显示,超浓缩液压液工作液稳定且与密封件匹配度高,对设备无锈蚀,具有较好的实际应用性能。
2021年04期 v.36;No.237 42-46+71页 [查看摘要][在线阅读][下载 756K] - 侯建涛;
矿用高效超浓缩支架液压液可用于提高支架传动介质性能、降低额定使用浓度以及减少工作废液有机物的排放。简述高效超浓缩支架液压液设计要求,详细介绍多功能酰基氨基酸醇胺盐合成,从金属缓蚀剂复配、抑菌剂筛选、体系储备碱度等方面阐述辅助添加剂的有关研究,并结合产品制备进行性能评测及台架试验。结果表明:以合成的环境友好多功能水基添加剂月桂酰基谷氨酸醇胺盐为主添加剂,复配防锈剂癸二酸盐、醇胺pH值调节剂、BK抑菌剂、以水作为载体调和反应制得矿用高效超浓缩支架液压液,其理化性能指标均符合煤炭行业标准技术要求,防锈性、润滑性能、耐硬水性能、生物降解性及密封材料适应性均佳,使用浓度仅需2%。传动介质的千斤顶台架试验显示,超浓缩液压液工作液稳定且与密封件匹配度高,对设备无锈蚀,具有较好的实际应用性能。
2021年04期 v.36;No.237 42-46+71页 [查看摘要][在线阅读][下载 756K] - 黄杰;
优质炼焦用煤作为特殊和稀缺煤种,可优先用于冶金、化工、材料等行业但限制其直接燃烧。淮南矿区煤炭资源较为丰富,简介淮南潘谢新区资源情况并预测2021～2025年潘二矿、潘三矿、潘北矿、朱集矿、顾北矿、张北矿的炼焦精煤产能,结合煤质指标对潘谢新区洗选炼焦精煤及动力煤的吨原煤进行售价分析,对比潘谢新区原煤由动力煤改洗炼焦精煤后的经济效益,探讨淮南动力用气煤改选为炼焦精煤的溢价。由探讨可知,淮南矿业集团积极探索产品结构优化方案,基于潘谢新区煤层履层深度和煤层变质程度的内在关联,加快推进产品结构的调整步伐以实施精煤战略,将稀缺煤种的内在价值发挥至最大化并助推企业转型升级,发展精煤战略以提高精煤产量,从而实现溢价增收。潘谢新区适合入选精煤的原料煤资源在逐渐增加,目前已完成炼焦煤的选煤厂发展规划,精煤挥发分指标基本控制在38%左右; 2020年淮南矿业集团精煤产量达700万t,且在"十四五"规划中其精煤产量呈继续上涨趋势。对潘谢矿区原煤进行精煤洗选加工,可为淮南矿区稀缺炼焦煤的合理开发利用提供科学依据与技术支持,并有效弥补我国焦煤资源的不足。
2021年04期 v.36;No.237 47-50+56页 [查看摘要][在线阅读][下载 144K] - 黄杰;
优质炼焦用煤作为特殊和稀缺煤种,可优先用于冶金、化工、材料等行业但限制其直接燃烧。淮南矿区煤炭资源较为丰富,简介淮南潘谢新区资源情况并预测2021～2025年潘二矿、潘三矿、潘北矿、朱集矿、顾北矿、张北矿的炼焦精煤产能,结合煤质指标对潘谢新区洗选炼焦精煤及动力煤的吨原煤进行售价分析,对比潘谢新区原煤由动力煤改洗炼焦精煤后的经济效益,探讨淮南动力用气煤改选为炼焦精煤的溢价。由探讨可知,淮南矿业集团积极探索产品结构优化方案,基于潘谢新区煤层履层深度和煤层变质程度的内在关联,加快推进产品结构的调整步伐以实施精煤战略,将稀缺煤种的内在价值发挥至最大化并助推企业转型升级,发展精煤战略以提高精煤产量,从而实现溢价增收。潘谢新区适合入选精煤的原料煤资源在逐渐增加,目前已完成炼焦煤的选煤厂发展规划,精煤挥发分指标基本控制在38%左右; 2020年淮南矿业集团精煤产量达700万t,且在"十四五"规划中其精煤产量呈继续上涨趋势。对潘谢矿区原煤进行精煤洗选加工,可为淮南矿区稀缺炼焦煤的合理开发利用提供科学依据与技术支持,并有效弥补我国焦煤资源的不足。
2021年04期 v.36;No.237 47-50+56页 [查看摘要][在线阅读][下载 144K] - 杨丽超;
研究晋城无烟煤用于液态排渣气化工艺时灰熔融温度的适应性及其助熔调控方法,可为其液态排渣气化技术的现场应用提供基础支撑。选取晋城10个矿区的无烟煤,探究煤灰化学组成及酸碱比等参数对晋城无烟煤灰熔融温度的影响,采用添加碱性助熔剂或掺配高碱性氧化物含量煤的方式研究晋城无烟煤的助熔调控方法。结果显示:晋城无烟煤灰熔融温度高的原因在于灰组分中酸性氧化物含量高(80%～90%)、碱性氧化物含量低(9%～18%)、酸碱比高(4.6～7.6);煤灰熔融流动温度均在1 500℃以上,需添加石灰石类的碱性助熔剂或掺配高钙煤以用于晋城无烟煤的液态排渣气化技术。添加石灰石和配煤的实验显示:在晋城无烟煤中添加2%～4%的石灰石或掺配40%的神木煤即可将流动温度降低至1 400℃以下,从而满足液态排渣气化技术对晋城无烟煤灰熔融温度的要求。
2021年04期 v.36;No.237 51-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 4736K] - 杨丽超;
研究晋城无烟煤用于液态排渣气化工艺时灰熔融温度的适应性及其助熔调控方法,可为其液态排渣气化技术的现场应用提供基础支撑。选取晋城10个矿区的无烟煤,探究煤灰化学组成及酸碱比等参数对晋城无烟煤灰熔融温度的影响,采用添加碱性助熔剂或掺配高碱性氧化物含量煤的方式研究晋城无烟煤的助熔调控方法。结果显示:晋城无烟煤灰熔融温度高的原因在于灰组分中酸性氧化物含量高(80%～90%)、碱性氧化物含量低(9%～18%)、酸碱比高(4.6～7.6);煤灰熔融流动温度均在1 500℃以上,需添加石灰石类的碱性助熔剂或掺配高钙煤以用于晋城无烟煤的液态排渣气化技术。添加石灰石和配煤的实验显示:在晋城无烟煤中添加2%～4%的石灰石或掺配40%的神木煤即可将流动温度降低至1 400℃以下,从而满足液态排渣气化技术对晋城无烟煤灰熔融温度的要求。
2021年04期 v.36;No.237 51-56页 [查看摘要][在线阅读][下载 4736K] - 刘云仙;
高炉喷吹技术可减少高炉焦炭的消耗量与增加高炉的有效容积,焦炭质量的优劣对高炉生产的稳定运行至关重要。概述焦炭在冶金高炉内下降过程中受热应力、机械磨损、碳素熔损反应、铁渗碳反应熔蚀4个主要的破损作用而劣化,并指出高炉喷煤对骨架焦炭劣化主要体现在焦炭在高炉内滞留时间变长、焦炭熔损反应与焦炭荷重均增加。结合焦炭性质变化对高炉的影响,对我国目前大型高炉对焦炭的质量要求进行分析,归纳不同炉容级别高炉对喷吹用煤、高炉用顶装焦炭的质量要求以及入炉铁矿石、焦炭和喷吹煤中有害杂质质量控制值,以期为研究高炉喷吹条件下不同容积高炉选择焦炭提供技术依据。指出焦炭的热态性能对大型高炉的正常生产具有决定性的作用,高炉用焦炭质量的重要指标包括抗碎强度、耐磨强度、反应性指数和反应后强度,另外要求焦炭的固定碳含量高以及灰分和硫分均低。
2021年04期 v.36;No.237 57-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 1684K] - 刘云仙;
高炉喷吹技术可减少高炉焦炭的消耗量与增加高炉的有效容积,焦炭质量的优劣对高炉生产的稳定运行至关重要。概述焦炭在冶金高炉内下降过程中受热应力、机械磨损、碳素熔损反应、铁渗碳反应熔蚀4个主要的破损作用而劣化,并指出高炉喷煤对骨架焦炭劣化主要体现在焦炭在高炉内滞留时间变长、焦炭熔损反应与焦炭荷重均增加。结合焦炭性质变化对高炉的影响,对我国目前大型高炉对焦炭的质量要求进行分析,归纳不同炉容级别高炉对喷吹用煤、高炉用顶装焦炭的质量要求以及入炉铁矿石、焦炭和喷吹煤中有害杂质质量控制值,以期为研究高炉喷吹条件下不同容积高炉选择焦炭提供技术依据。指出焦炭的热态性能对大型高炉的正常生产具有决定性的作用,高炉用焦炭质量的重要指标包括抗碎强度、耐磨强度、反应性指数和反应后强度,另外要求焦炭的固定碳含量高以及灰分和硫分均低。
2021年04期 v.36;No.237 57-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 1684K] - 黄志昆;
传统煤炭制样系统在制粉前干燥环节中采用定时结束的方式结束干燥,存在着因煤样水分或煤种差异而导致制样效率较低或制样代表性不够的问题,具体表现在时间过短则干燥不彻底而导致无法制粉,时间过长则过干燥影响煤样代表性,由此需研制自动判断煤样干燥结束条件的技术。通过实时分析FDR水分传感器采集的煤样容积含水率数据并经过特定算法判断干燥结束条件,以实现煤样干燥的可靠性和制样系统制样效率的提升。结合技术结构组成及其工作原理,测量常态及压紧状态下煤样水分的稳定性与准确性,观察煤样水分数据的变化趋势,采用数据归一处理方法建立控制算法模型并对其进行优化。经大量不同煤样的相关实验验证,证明自动判断煤样干燥结束条件的技术开发可保证制粉的有效性,并显著提升制样效率。
2021年04期 v.36;No.237 64-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 1866K] - 黄志昆;
传统煤炭制样系统在制粉前干燥环节中采用定时结束的方式结束干燥,存在着因煤样水分或煤种差异而导致制样效率较低或制样代表性不够的问题,具体表现在时间过短则干燥不彻底而导致无法制粉,时间过长则过干燥影响煤样代表性,由此需研制自动判断煤样干燥结束条件的技术。通过实时分析FDR水分传感器采集的煤样容积含水率数据并经过特定算法判断干燥结束条件,以实现煤样干燥的可靠性和制样系统制样效率的提升。结合技术结构组成及其工作原理,测量常态及压紧状态下煤样水分的稳定性与准确性,观察煤样水分数据的变化趋势,采用数据归一处理方法建立控制算法模型并对其进行优化。经大量不同煤样的相关实验验证,证明自动判断煤样干燥结束条件的技术开发可保证制粉的有效性,并显著提升制样效率。
2021年04期 v.36;No.237 64-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 1866K] - 王阳阳;
研究煤流对胶带中部采样切割斗的冲击随切割斗转速的变化规律,可为不同切割转速下胶带中部初级采样器的设计提供指导并对矿井和码头装卸煤主胶带的安全运行提供理论支撑依据。通过建立采样过程的煤流冲击仿真模型,针对0.8 r/s、0.9 r/s到1.2 r/s的切割斗转速分别进行模拟分析,以期得出不同切割斗转速下在采样过程中受到的冲击力和冲击扭矩。研究结果表明,随着切割斗转速的增加,其在x、z方向所受到的冲击力和y、z方向所受到的冲击扭矩同步增大,在y方向所受到的冲击力和x方向所受到的冲击扭矩有波动。在切割斗转速为1.2 r/s时,其所受x、z方向的冲击力最大,分别为-9 972.1 N、23 224.1 N,所受y、z方向的冲击扭矩最大,分别为-2 697.7 N·m、-4 379.2 N·m。切割斗转速为1.1 r/s时,其所受y方向的冲击力与所受x方向的冲击扭矩均最大,分别为4 833 N·m、-6 585.2 N·m。
2021年04期 v.36;No.237 72-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 2622K] - 王阳阳;
研究煤流对胶带中部采样切割斗的冲击随切割斗转速的变化规律,可为不同切割转速下胶带中部初级采样器的设计提供指导并对矿井和码头装卸煤主胶带的安全运行提供理论支撑依据。通过建立采样过程的煤流冲击仿真模型,针对0.8 r/s、0.9 r/s到1.2 r/s的切割斗转速分别进行模拟分析,以期得出不同切割斗转速下在采样过程中受到的冲击力和冲击扭矩。研究结果表明,随着切割斗转速的增加,其在x、z方向所受到的冲击力和y、z方向所受到的冲击扭矩同步增大,在y方向所受到的冲击力和x方向所受到的冲击扭矩有波动。在切割斗转速为1.2 r/s时,其所受x、z方向的冲击力最大,分别为-9 972.1 N、23 224.1 N,所受y、z方向的冲击扭矩最大,分别为-2 697.7 N·m、-4 379.2 N·m。切割斗转速为1.1 r/s时,其所受y方向的冲击力与所受x方向的冲击扭矩均最大,分别为4 833 N·m、-6 585.2 N·m。
2021年04期 v.36;No.237 72-76页 [查看摘要][在线阅读][下载 2622K] - 柴文;富坤;陈思涵;
汞元素作为煤中重要的有害元素之一,在煤炭燃烧过程中对环境造成很大污染。我国已制定商品煤中汞含量的限值,煤中汞含量检测量逐渐增大,需采用快速、准确的分析方法才能满足市场需求。选取多个不同汞含量的煤炭样品,对比分析了直接燃烧法与冷原子吸收法的测定结果。结果表明:直接燃烧法检测步骤简单、测定时间显著缩短,与冷原子吸收法相比,其准确度、精密度均与国家标准无显著性差异,二者相对标准偏差分别为2.94%～4.24%、3.00%～4.33%;两方法间精密度无显著性差异,且测定结果无显著性偏倚,方法间差值的95%置信区间为-0.027μg/g～0.033μg/g。
2021年04期 v.36;No.237 77-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 820K] - 柴文;富坤;陈思涵;
汞元素作为煤中重要的有害元素之一,在煤炭燃烧过程中对环境造成很大污染。我国已制定商品煤中汞含量的限值,煤中汞含量检测量逐渐增大,需采用快速、准确的分析方法才能满足市场需求。选取多个不同汞含量的煤炭样品,对比分析了直接燃烧法与冷原子吸收法的测定结果。结果表明:直接燃烧法检测步骤简单、测定时间显著缩短,与冷原子吸收法相比,其准确度、精密度均与国家标准无显著性差异,二者相对标准偏差分别为2.94%～4.24%、3.00%～4.33%;两方法间精密度无显著性差异,且测定结果无显著性偏倚,方法间差值的95%置信区间为-0.027μg/g～0.033μg/g。
2021年04期 v.36;No.237 77-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 820K] - 吕嘉栋;章靖;王建;方倩;
为了合理地采用红外光谱法或库仑滴定法进行煤中的全硫测定以保证测定结果的准确,分析红外光谱法和库仑滴定法的测定原理,比较仪器设备系统校准方法,探讨测定过程的误差来源,提出除相似因素外,采用红外光谱法测定全硫含量时其抽气流量、比较水平等参数设置影响最大,采用库仑滴定法测定全硫含量时其电解液、搅拌器等硬件设备影响最大。每种方法选定3种煤标准物质进行5次重复试验,通过比较不确定度和相对标准偏差,从而确定库仑滴定法的准确度更优,红外光谱法的精密度更优。当测定低硫煤时,两者可以相互替代;当测定高硫煤时,建议使用库仑滴定法或采用红外光谱法时用高硫标煤重新进行系统校正后再进行测试。
2021年04期 v.36;No.237 83-86+92页 [查看摘要][在线阅读][下载 147K] - 吕嘉栋;章靖;王建;方倩;
为了合理地采用红外光谱法或库仑滴定法进行煤中的全硫测定以保证测定结果的准确,分析红外光谱法和库仑滴定法的测定原理,比较仪器设备系统校准方法,探讨测定过程的误差来源,提出除相似因素外,采用红外光谱法测定全硫含量时其抽气流量、比较水平等参数设置影响最大,采用库仑滴定法测定全硫含量时其电解液、搅拌器等硬件设备影响最大。每种方法选定3种煤标准物质进行5次重复试验,通过比较不确定度和相对标准偏差,从而确定库仑滴定法的准确度更优,红外光谱法的精密度更优。当测定低硫煤时,两者可以相互替代;当测定高硫煤时,建议使用库仑滴定法或采用红外光谱法时用高硫标煤重新进行系统校正后再进行测试。
2021年04期 v.36;No.237 83-86+92页 [查看摘要][在线阅读][下载 147K] - 王化阳;
针对《商品煤质量管理暂行办法》对煤炭质量管理的要求以及日趋增加的煤炭贸易纠纷,结合我国煤炭采制管理现状,剖析煤炭采制质量规范化管理工作的重要性。对煤炭采样方案制定、机械化采样设备运行管理和人工采样等采样环节的质量规范化管理进行分析并详细介绍破碎、缩分和干燥等制样环节的质量规范化管理,列举采制各环节常见问题及其对检测结果的影响,并给出切实可行的方法。提出煤炭生产、销售和使用等煤炭采制相关单位应加强煤炭采制过程的监督检查、强化技术和管理人员的培养、加大设备和科研的投入。对煤炭采制质量规范化管理实践经验的归纳总结,可为煤炭采制管理和运行提供参考,以期有助于全面提升煤炭采制质量管理水平。
2021年04期 v.36;No.237 87-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 161K] - 王化阳;
针对《商品煤质量管理暂行办法》对煤炭质量管理的要求以及日趋增加的煤炭贸易纠纷,结合我国煤炭采制管理现状,剖析煤炭采制质量规范化管理工作的重要性。对煤炭采样方案制定、机械化采样设备运行管理和人工采样等采样环节的质量规范化管理进行分析并详细介绍破碎、缩分和干燥等制样环节的质量规范化管理,列举采制各环节常见问题及其对检测结果的影响,并给出切实可行的方法。提出煤炭生产、销售和使用等煤炭采制相关单位应加强煤炭采制过程的监督检查、强化技术和管理人员的培养、加大设备和科研的投入。对煤炭采制质量规范化管理实践经验的归纳总结,可为煤炭采制管理和运行提供参考,以期有助于全面提升煤炭采制质量管理水平。
2021年04期 v.36;No.237 87-92页 [查看摘要][在线阅读][下载 161K] 下载本期数据