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密褐褶菌（Gloeophyllum trabeum）抑制高硫煤自燃特性研究

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煤炭学报 2024年

作者：董宪伟李晓茜王福生韩铁生董轩萌华北理工大学应急管理与安全工程学院河北省矿业开发与安全技术重点实验室华北理工大学公共卫生学院河北省煤矿卫生与安全重点实验室华北理工大学矿业工程学院

为绿色经济、环境友好地抑制高硫煤氧化自燃，利用可持续、能耗低的微生物法脱硫，选择密褐褶菌(Gloeophyllum trabeum)浸出高硫煤，密褐褶菌降解纤维素时会发生Fenton反应，其产物H2O2与煤发生氧化-还原反应脱除FeS2，达到抑制煤自燃... 详细信息

为绿色经济、环境友好地抑制高硫煤氧化自燃，利用可持续、能耗低的微生物法脱硫，选择密褐褶菌(Gloeophyllum trabeum)浸出高硫煤，密褐褶菌降解纤维素时会发生Fenton反应，其产物H2O2与煤发生氧化-还原反应脱除FeS2，达到抑制煤自燃的目的。将密褐褶菌与煤浆作用30天后酸洗、干燥，通过硫含量测定、工业分析、XRD、FTIR、同步热分析等实验，从宏观性能和微观机理等方面明晰密褐褶菌作用后对煤结构及组分的变化，结果表明：密褐褶菌作用后的高硫煤其全硫脱除率均在50%以上，且主要脱除无机硫，脱硫煤的挥发分降低。利用Jade软件对X射线衍射结果分析，经密褐褶菌脱硫后两种煤样中黄铁矿的重量占比有所减少，分别从64.30%下降到52.40%、从57.10%下降到45.70%，石英的重量占比上升。5.02%高硫煤的芳香烃含量升高了2.81%，含氧官能团含量下降了2.38%，3.04%高硫煤的芳香烃含量升高了3.79%，含氧官能团含量下降了4.23%，脂肪烃含量下降了1.92%。脱硫煤氧化自燃的特征温度点后移，其中两种煤样的着火点T6分别推迟了18 ℃、32 ℃，两煤样总释放热量分别降低472.66 J/g、348.19 J/g；受热分解阶段的反应活化能E分别提高11.79 kJ/mol、38.67 kJ/mol，指前因子A均变大，表明经密褐褶菌脱硫后不易发生煤氧复合反应，因此通过密褐褶菌脱除FeS2抑制煤自燃具有可行性，为抑制高硫煤氧化自燃提供实验基础。

关键词：密褐褶菌高硫煤煤自燃脱硫 Fenton反应

燃用高硫煤的350 MW超临界CFB电站运行研究

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电站系统工程 2024年第3期40卷 55-57页

作者：何秀锦桂林航天工业学院

对燃用高硫煤的超临界CFB电厂的技术经济指标进行了分析,包括机组发电量、发电标煤消耗量、厂用电率等。特别针对高硫煤燃烧,分析了炉内脱硫和炉外脱硫的环保指标,包括石灰石消耗量、钙硫摩尔比和脱硫效率。还报告了炉内SNCR脱硝工艺的... 详细信息

对燃用高硫煤的超临界CFB电厂的技术经济指标进行了分析,包括机组发电量、发电标煤消耗量、厂用电率等。特别针对高硫煤燃烧,分析了炉内脱硫和炉外脱硫的环保指标,包括石灰石消耗量、钙硫摩尔比和脱硫效率。还报告了炉内SNCR脱硝工艺的尿素消耗和NO_(x)排放特征以及锅炉的粉尘排放特征。该机组具有先进的技术经济指标和良好的环境排放特性,为相关行业燃用高硫煤的超临界CFB电厂设计和运行提供了实用参考,展示了中国当前发电的先进技术水平。

关键词：超临界机组 CFB锅炉高硫煤两级脱硫选择性非催化脱销

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预分解窑使用高硫煤的危害及应对措施

新世纪水泥导报 2024年第1期30卷 8-12页

作者：王浩合肥水泥研究设计院有限公司安徽合肥230051

目前国内一些预分解窑水泥生产线使用高硫煤煅烧熟料时面临诸多问题,例如结皮结圈、熟料质量低、气体循环富集、工况紊乱等。减少煤中硫化物危害最有效的方法是将硫排出系统不再参与循环富集,具体可以从设备更换、原燃材料配料调整、工... 详细信息

目前国内一些预分解窑水泥生产线使用高硫煤煅烧熟料时面临诸多问题,例如结皮结圈、熟料质量低、气体循环富集、工况紊乱等。减少煤中硫化物危害最有效的方法是将硫排出系统不再参与循环富集,具体可以从设备更换、原燃材料配料调整、工艺优化、精细操作几个角度进行调整。以A、B、C厂使用不同硫含量的高硫煤煅烧熟料为例,分别走不同的技术路线采取应对措施。实践经验是:每个水泥厂需要分析高硫煤的化学成分,对应分析生料成分及本厂的实际生产工况,结合熟料质量要求对症下药。通过配料合理、工艺恰当、精细化操控等措施,让多余的硫化物转变为熟料组分,保证系统稳定运行且熟料质量达标。

关键词：高硫煤生产危害结皮结圈熟料质量循环富集工况紊乱

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燃用高硫煤锅炉空预器选型分析

能源工程 2024年第2期44卷 20-24页

作者：杨靖王妮妮杨勇杨蕾山东电力工程咨询院有限公司山东济南250014 国家能源菏泽发电有限公司山东菏泽274000 国家能源集团济南西部热电筹建处山东济南250000

为有效解决2×660MW燃用高硫煤超超临界机组空预器堵塞问题,研究了回转式空预器和管式空预器特性,分析了机组特点,提出了回转式空预器和管式空预器两级换热器串联方案,并探究了该方案对机组锅炉效率的影响。研究表明,相比于常规回转式... 详细信息

为有效解决2×660MW燃用高硫煤超超临界机组空预器堵塞问题,研究了回转式空预器和管式空预器特性,分析了机组特点,提出了回转式空预器和管式空预器两级换热器串联方案,并探究了该方案对机组锅炉效率的影响。研究表明,相比于常规回转式空预器方案,采用回转式空预器和管式空预器两级换热器串联方案时,回转式空预器的出口排烟温度高于烟气酸露点,有效解决了机组空预器腐蚀堵塞问题,同时在保证设备安全下使锅炉效率提高1%。

关键词：超超临界燃煤机组高硫煤空预器

污泥与高硫煤共水热碳化过程中硫氮形态转化规律

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化工学报 2022年第11期73卷 5211-5219页

作者：杨晓阳王宝凤宋旭涛杨凤玲程芳琴山西大学资源与环境工程研究所教育部CO_(2)减排与资源利用工程研究中心山西太原030006

采用高温高压反应釜进行了污泥(SS)和高硫煤(CS)的共水热碳化实验。分别考察了混合比和温度对水热炭中硫氮元素形态转化规律的影响。研究结果表明,经过水热处理后,SS中蛋白质氮(N-A)转化为杂环类氮,CS中吡咯氮(N-5)和吡啶氮氧化物(N-X)... 详细信息

采用高温高压反应釜进行了污泥(SS)和高硫煤(CS)的共水热碳化实验。分别考察了混合比和温度对水热炭中硫氮元素形态转化规律的影响。研究结果表明,经过水热处理后,SS中蛋白质氮(N-A)转化为杂环类氮,CS中吡咯氮(N-5)和吡啶氮氧化物(N-X)转化为吡啶氮(N-6)和季氮(N-Q);SS与CS中硫元素逐渐转化为噻吩硫和硫酸盐。随着CS混合比例和温度的升高,水热炭中含氮芳族杂环(例如N-6、N-5和N-Q)占比增加。另外,随着CS混合比例和温度升高,水热炭中噻吩硫含量分别逐渐增加至22.61%和24.98%;升高温度提高了水热炭中硫酸盐含量,而增加CS混合比例却降低了硫酸盐含量。本研究可为后续SS和CS的资源化清洁利用提供理论基础。

关键词：污泥高硫煤共水热碳化水热炭硫氮元素赋存形态

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基于电场与软锰矿联合技术对高硫煤脱硫行为的强化

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煤炭学报 2022年第5期47卷 2078-2087页

作者：刘作华袁海洋郑国灿陶长元刘仁龙谢昭明杜军吴丙山重庆大学化学化工学院重庆400044 重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室重庆400044 重庆大学分析测试中心重庆400044 重庆大学经济与工商管理学院重庆400044

中高硫煤利用过程中产生大量的SO_(x)排放到空气中,对环境造成严重的污染,这导致其利用困难。为实现中高硫煤清洁高效利用,基于软锰矿中二氧化锰的强氧化性,采用电场与软锰矿联合的技术促进高硫煤脱硫,重点考察不同反应条件对高硫煤脱... 详细信息

中高硫煤利用过程中产生大量的SO_(x)排放到空气中,对环境造成严重的污染,这导致其利用困难。为实现中高硫煤清洁高效利用,基于软锰矿中二氧化锰的强氧化性,采用电场与软锰矿联合的技术促进高硫煤脱硫,重点考察不同反应条件对高硫煤脱硫率及软锰矿中锰的浸出率的影响,利用XRD,FTIR,XPS等分析测试方法,研究脱硫反应前后煤元素组成、硫含量等主要性质变化,探究其脱硫机理。结果表明,当软锰矿与高硫煤质量比为1/7,煤浆质量浓度为0.05 g/mL,反应时间5 h,反应温度80℃,初始硫酸浓度为1.2 mol/L,电流密度为600 A/m^(2)时,与预处理煤相比,高硫煤脱硫率可达40.56%,锰的浸出率为95.23%。在相同反应条件下,与无电场浸出相比,电场的引入可使高硫煤脱硫率提高19.93%,软锰矿中锰的浸出率提高16.77%。经电场与软锰矿联合脱硫后的煤中的固定碳及热值略微降低,而挥发分和灰分略微增加,小分子增多,另外,煤中的分子结构基本未改变。在电场的作用下,软锰矿中二氧化锰的强氧化作用会促进煤粒表面有机分子键断裂,使高硫煤粒内部无机硫及有机硫充分暴露,并与电解生成的高价铁、锰离子发生反应,最终,无机硫被氧化为单质硫或者硫酸根离子脱除,有机硫则主要被氧化成亚砜及砜后水解,以达脱硫目的。

关键词：高硫煤电场强化软锰矿脱硫机理氧化

高硫煤硫分、灰分随煤粒度变化的分布规律及分形特征

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材料科学与工程学报 2023年第2期41卷 308-314页

作者：王志刘晋周俊杰唐晶蒋朝顺重庆科技学院安全工程学院(应急管理学院) 重庆401331 重庆市能源投资集团有限公司瓦斯研究院重庆401121 中国人民解放军陆军勤务学院油料系重庆401331 重庆市清泽水质检测有限公司重庆401420

以二叠系龙潭组4个煤层高硫煤原煤为研究对象开展实验研究。经统计计算得出硫分、灰分随煤粒度变化的分布;运用分形模型揭示高硫煤中硫分、灰分分形特征;利用幂函数曲线拟合了计算破碎后煤样最大粒度,以期降低模型误差。结果表明:黄铁... 详细信息

以二叠系龙潭组4个煤层高硫煤原煤为研究对象开展实验研究。经统计计算得出硫分、灰分随煤粒度变化的分布;运用分形模型揭示高硫煤中硫分、灰分分形特征;利用幂函数曲线拟合了计算破碎后煤样最大粒度,以期降低模型误差。结果表明:黄铁矿和硫酸盐硫易分离但不易破碎,会聚集在大颗粒煤样中,导致高硫煤样硫分随粒度级的降低而减小;粒度越小,灰分相对于可燃质来说较细,有较多的灰分被筛分分离导致高硫煤样灰分随粒度级的降低而减小;煤的硫分及灰分具备分形特征,经计算4种煤样硫分、灰分平均分形维数分别为2.38194、2.40597,分形特征复杂;当煤样趋于细粒度级时,硫分及灰分所占比重较大;煤样破碎后,最大粒径尺寸无法确定,且粒度大小对硫分、灰分混合物中各种单一物质的质量分数、分形特征等影响均不相同,导致负累积产率实际测量值与模型计算值存在较大的误差。通过拟合计算得出最大粒度可以大幅度降低部分误差。

关键词：高硫煤煤炭洁净技术粒度分级硫分灰分分形模型分形特征

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高硫煤超低排放改造工程实践及运行现状

锅炉技术 2022年第3期53卷 60-66页

作者：李沙刘博张彭张杨华电电力科学研究院有限公司浙江杭州310030

某燃烧高硫煤电厂收到基硫分为4.24%(对应脱硫装置入口SO_(2)质量浓度为12000 mg/m^(3)),结合其脱硫超低排放改造工程实践,开展改造后脱硫性能试验,分析高硫煤超低排放改造后SO_(2)排放水平及稳定性。试验结果表明:一级吸收塔入口SO_(2... 详细信息

某燃烧高硫煤电厂收到基硫分为4.24%(对应脱硫装置入口SO_(2)质量浓度为12000 mg/m^(3)),结合其脱硫超低排放改造工程实践,开展改造后脱硫性能试验,分析高硫煤超低排放改造后SO_(2)排放水平及稳定性。试验结果表明:一级吸收塔入口SO_(2)质量浓度为10952 mg/m^(3),一级吸收塔出口SO_(2)质量浓度为1658 mg/m^(3),净烟气SO_(2)质量浓度为24 mg/m^(3),一级吸收塔脱硫效率为84.89%,二级吸收塔脱硫效率为98.56%,脱硫系统脱硫效率为99.78%。折算到设计工况下,脱硫系统脱硫效率为99.74%,净烟气SO_(2)质量浓度为31 mg/m^(3),均达到设计值要求。同时在线数据与实测数据接近,能准确体现机组实际运行状况。

关键词：高硫煤超低排放脱硫性能试验运行现状

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CO_(2)抑制高硫煤自燃的实验研究

煤矿安全 2022年第1期53卷 44-48,55页

作者：兰安畅郭春生李耀谦张吉林白刚周西华王思琪阳泉煤业(集团)有限责任公司五矿山西平定045209 华阳新材料科技集团有限公司山西阳泉045000 辽宁工程技术大学安全科学与工程学院辽宁葫芦岛125105

为了研究CO_(2)对高硫煤自燃的抑制特性,选取阳泉高硫无烟煤,进行不同比例φ(O_(2))/φ(CO_(2))气氛下的热重分析实验,从燃烧特性、放热性及活化能角度探究CO_(2)对高硫煤自燃过程的影响。结果表明:随着CO_(2)体积分数增加,高硫煤燃烧的... 详细信息

为了研究CO_(2)对高硫煤自燃的抑制特性,选取阳泉高硫无烟煤,进行不同比例φ(O_(2))/φ(CO_(2))气氛下的热重分析实验,从燃烧特性、放热性及活化能角度探究CO_(2)对高硫煤自燃过程的影响。结果表明:随着CO_(2)体积分数增加,高硫煤燃烧的3个阶段温度范围呈"滞后性",放热量和放热速率逐渐减小;着火温度、燃烧温度、最大失重温度随着CO_(2)的增大而增加,CO_(2)抑制了高硫无烟煤燃烧的过程,在惰性气氛下,高硫煤的燃烧性降低,燃烧所需的能量变大。从燃烧性、放热性的降低和活化能的提高,揭示了CO_(2)对高硫无烟煤自燃过程中的抑制性。

关键词：高硫煤煤自燃 CO_(2)气氛活化能燃烧特性