《潔凈煤技術(shù)》復(fù)習(xí)思考題

1、潔凈煤技術(shù)復(fù)習(xí)思考題名詞解釋?zhuān)簼崈裘杭夹g(shù)、流態(tài)化、流化床燃燒、循環(huán)流化床、濕法脫硫、煤炭氣化、干餾、煤的反應(yīng)性、煤的結(jié)渣性、氣化強(qiáng)度、發(fā)生爐煤氣、氣化效率/冷煤氣效率、熱煤氣效率、移動(dòng)床氣化法、燃料電池問(wèn)答題：一、 根據(jù)煤炭的生產(chǎn)和利用過(guò)程，潔凈煤技術(shù)分為哪幾類(lèi)？ 潔凈煤技術(shù)按其生產(chǎn)和利用的過(guò)程可分為三類(lèi)：ü 第一類(lèi)是在燃燒前的煤炭加工和利用技術(shù)。包括煤炭的洗選和加工轉(zhuǎn)化技術(shù)，如煤的物理與化學(xué)凈化、配煤、型煤和水煤漿技術(shù)，煤炭的轉(zhuǎn)化包括煤炭的液化和氣化技術(shù)。ü 第二類(lèi)是煤炭燃燒技術(shù)。主要包括低NOx燃燒技術(shù)、循環(huán)流化床燃燒技術(shù)、增壓流化床燃燒和潔凈煤發(fā)電技術(shù)等。ü

2、 第三類(lèi)是燃燒后的煙氣凈化技術(shù)。主要包括：顆粒物的除塵、氮氧化物和二氧化硫等煙氣的凈化處理。四、氣化用煤的粒度要求有哪些？ 煤氣化時(shí)所得的氣體產(chǎn)物可作為工業(yè)和民用燃料，以及化工合成原料。不同類(lèi)型的氣化爐，對(duì)原料煤的粒度要求是不同的。不同氣化工藝對(duì)所用原料煤的粒度要求不同。固定床氣化要求使用13100mm的塊煤，且煤的粒度盡可能均勻；流化床氣化要求使用08mm的粉煤，且按煤料中的最大顆粒確定氣體在氣化爐內(nèi)的流速；氣流床和熔浴床氣化分別要求使用<0.1mm和<6mm的煤粉和細(xì)粒煤，且根據(jù)煤料中的最大顆粒確定煤料在氣化爐內(nèi)的停留時(shí)間。五、煤的凈化技術(shù)包括哪些？各自的工業(yè)應(yīng)用和前景如何？煤

3、炭的凈化是一個(gè)總稱(chēng)，又叫煤炭處理或煤炭精選。煤的凈化技術(shù)也稱(chēng)為煤的燃前凈化技術(shù)，其方法包括物理方法、物理化學(xué)方法、化學(xué)方法和微生物方法。其中物理凈化是根據(jù)煤和雜質(zhì)的物理性質(zhì)（如粒度、密度、硬度、磁性及電性等）的差異進(jìn)行分選的，主要包括重力分選和電磁選。物理化學(xué)方法是根據(jù)煤的表面物理化學(xué)性質(zhì)的差異進(jìn)行的分選方法，目前主要是浮選技術(shù)?；瘜W(xué)凈化是借助于化學(xué)反應(yīng)使煤中的有用成分富集，除去雜質(zhì)和有害物質(zhì)的工藝過(guò)程。目前主要用于煤的化學(xué)脫硫，包括堿處理、氧化法和溶劑萃取法等。微生物凈化是用某些自氧性和異氧性微生物，直接或間接地利用其代謝產(chǎn)物從煤中溶浸硫，達(dá)到脫硫的目的。應(yīng)用前景：物理凈化和物理化學(xué)凈化方法

4、是最成熟和最經(jīng)濟(jì)的煤炭燃前凈化方法，而化學(xué)凈化和微生物凈化目前主要是用于煤炭的脫硫，但都尚處于實(shí)驗(yàn)室研究階段。六、目前我國(guó)煤炭洗選存在的主要問(wèn)題有哪些？（1）原煤入選比例低，不到35%，動(dòng)力煤入洗比例更低，入洗比例不到20%。（2）煉焦精煤和商品動(dòng)力煤灰分分別為9.5%左右和20%以上，遠(yuǎn)高于美國(guó)等國(guó)家。（3）廠型小，生產(chǎn)工效率低、效益差。（4）大型設(shè)備及自動(dòng)化檢測(cè)儀表的可靠性有待提高，選煤自動(dòng)化水平低。（3）采用重介質(zhì)選煤工藝比重低，適用于干旱缺水地區(qū)、年輕變質(zhì)煤及易泥化煤的干法及節(jié)水型分選技術(shù)有待進(jìn)一步開(kāi)發(fā)完善。（4）大量未經(jīng)洗選的原煤直接消費(fèi)，降低了資源利用效率，加大了環(huán)境污染，也浪費(fèi)了

5、有限的運(yùn)輸能力。 七、什么是動(dòng)力配煤？動(dòng)力配煤的作用和意義是什么？概念：從煉焦配煤的概念得到啟發(fā)，對(duì)動(dòng)力用煤也可用幾種不同性質(zhì)的煤進(jìn)行混合而得到一定特性的燃料煤，這種根據(jù)工業(yè)鍋爐對(duì)煤質(zhì)的特定要求，將幾種不同性質(zhì)的單煤種，按一定比例進(jìn)行配合而得到一種對(duì)鍋爐燃燒最有利的燃料煤，就稱(chēng)為動(dòng)力配煤。動(dòng)力配煤的作用和意義： 在滿足燃煤設(shè)備對(duì)煤質(zhì)要求的前提下，采用動(dòng)力配煤技術(shù)可最大限度利用低值煤，或充分利用當(dāng)?shù)孛禾抠Y源； 保證燃煤特性與用煤設(shè)備設(shè)計(jì)參數(shù)相匹配，提高設(shè)備熱效率，節(jié)約煤炭； 通過(guò)“均質(zhì)化”來(lái)保證燃煤質(zhì)量的穩(wěn)定，保證用煤設(shè)備正常、高效運(yùn)行； 按不同地區(qū)對(duì)大氣環(huán)境、水質(zhì)要求，將不同品質(zhì)煤相互配合，最

6、大限度滿足環(huán)保要求。十、什么是型煤技術(shù)？有何優(yōu)勢(shì)？型煤是用一定比例的黏結(jié)劑、固硫劑等添加劑，采用特定的機(jī)械加工工藝，將粉煤和低品位煤制成具有一定強(qiáng)度和形狀的煤制品。型煤具有以下優(yōu)勢(shì)： 在塊煤燃燒或氣化領(lǐng)域，型煤燃燒可以提高煤炭的利用率，節(jié)約能源。 在制備過(guò)程中添加固硫劑，可以有效地控制粉塵和SO2的排放。 通過(guò)制備過(guò)程中的配料和成型可以改善熱穩(wěn)定性差或難燃煤（貧煤、無(wú)煙煤、煤泥等）的燃燒特性，擴(kuò)大資源利用率。 該技術(shù)投資少、見(jiàn)效快，是很好的潔凈煤技術(shù)。十一、工業(yè)型煤的種類(lèi)包括哪些？Ø 造氣型煤：目前廣泛采用的是石灰碳化煤球作為化肥制氣的原料。Ø 鍋爐型煤：分為集中成型和爐前

7、成型兩種，后者成型工藝簡(jiǎn)單，通常無(wú)需粘結(jié)劑，不用烘干，生產(chǎn)成本低。Ø 型焦及煉焦配用型煤：通常按成型時(shí)煤料狀態(tài)分為冷壓和熱壓兩大類(lèi)，目前鋼鐵公司使用的型焦生產(chǎn)都屬于冷壓工藝，多采用焦油瀝青粘結(jié)劑，可以充分利用當(dāng)?shù)厝跽辰Y(jié)和不粘結(jié)煤資源。十二、影響水煤漿制備因素有哪些？ 煤質(zhì)、煤種的選擇及其成漿性； 顆粒級(jí)配技術(shù)。水煤漿中的煤炭不僅有粒度大小的限制，還要求有良好的粒度分布，即希望用不同粒徑的煤相互填充，減小煤粒之間的空隙，達(dá)到較好的堆積效率。堆積效率越高，越容易制備出高濃度水煤漿； 制漿工藝流程。制漿工藝是指對(duì)煤炭顆粒、水和添加劑等原料進(jìn)行細(xì)選、破碎、磨礦、攪拌、混合、過(guò)濾、調(diào)漿等工藝來(lái)

8、制備水煤漿的過(guò)程。通過(guò)優(yōu)化制漿工藝流程，可以實(shí)現(xiàn)水煤漿中顆粒的較高的堆積效率，滿足使用特性要求，同時(shí)減少能耗； 添加劑。要使水煤漿達(dá)到高濃度、高穩(wěn)定性以及良好的流變性，必須添加化學(xué)藥劑。一般分為分散劑和穩(wěn)定劑兩類(lèi)。 十七、與常規(guī)燃燒方式相比，流化床燃燒有哪些優(yōu)勢(shì)？ 燃料適應(yīng)性好：流化床鍋爐幾乎能燒包括貧煤、煤泥、煤矸石、工業(yè)廢棄物和城市垃圾等在內(nèi)的各種劣質(zhì)燃料。 良好的環(huán)保性能：流化床燃燒技術(shù)具有低溫燃燒的特點(diǎn)，一般燃燒溫度在850900ºC，可以有效地抑制熱力型NOx的生成；而通過(guò)分級(jí)燃燒又可以方便地控制燃料型NOx的排放，從而使其N(xiāo)Ox的排放水平只有煤粉爐的1/31/4；此外，在

9、該燃燒溫度下，通過(guò)向爐內(nèi)添加一定量的石灰石，就可以達(dá)到90%左右的脫硫效率。 良好的負(fù)荷調(diào)節(jié)性能：由于爐內(nèi)大量高溫惰性床料的存在，使得流化床鍋爐具有良好的負(fù)荷調(diào)節(jié)性能。十八、在采用石灰石為脫硫劑時(shí)，請(qǐng)解釋循環(huán)流化床鍋爐中SO2的脫除過(guò)程。Ø 流化床燃燒一般是把經(jīng)過(guò)破碎的石灰石或人造脫硫劑隨燃煤送入流化床密相區(qū)，以實(shí)現(xiàn)在燃燒中脫硫的目的。Ø 石灰石在爐內(nèi)的脫硫機(jī)理可以分為煅燒和固硫兩部分。 煅燒：碳酸鈣先受熱分解（煅燒）轉(zhuǎn)變?yōu)榛钚愿叩难趸}。 固硫：這就是通常所說(shuō)的脫硫反應(yīng)，俗稱(chēng)固硫反應(yīng)。 一般情況下，CaCO3煅燒的分解速度大于CaO固硫反應(yīng)的速度，因此用石灰石固硫反應(yīng)實(shí)

10、際上是屬于固體CaO與SO2與O2的氣固反應(yīng)。十九、燃煤煙氣凈化的主要技術(shù)包括哪些？煙氣凈化技術(shù)包括除塵技術(shù)、煙氣脫硫技術(shù)和煙氣脫硝技術(shù)等Ø 利用煙氣中飛灰顆粒與煙氣密度及電性質(zhì)的差異，除塵技術(shù)粗分可歸納為機(jī)械力作用和靜電力作用兩大類(lèi)。根據(jù)利用的除塵機(jī)理，除塵技術(shù)可分為四大類(lèi)：l 機(jī)械式除塵技術(shù)（重力、慣性力和離心力）；l 靜電除塵技術(shù)（分為干式靜電除塵和濕式靜電除塵）；l 過(guò)濾除塵技術(shù)（包括袋式除塵技術(shù)和顆粒層除塵技術(shù)）；l 濕式除塵技術(shù)。根據(jù)SO2性質(zhì)和特點(diǎn)，可將煙氣脫硫技術(shù)分為濕法和干法兩種。濕法是用石灰石淋洗煙氣，SO2會(huì)變成亞硫酸鈣或硫酸鈣的漿狀物而除去。干法主要有噴霧干燥

11、法、噴干石灰粉法和活性碳吸附法。煙氣脫硝技術(shù)主要有選擇性非催化還原工藝（SNR）和選擇性催化還原工藝（SCR）。選擇性非催化還原工藝是在煙氣中噴入NH3等含氮化合物，將NOx還原成水和N2，脫硝率可達(dá)80%以上；選擇性催化還原工藝（SCR）與SNR工藝基本相同，只是SCR工藝采用催化劑使反應(yīng)能在較低溫度下進(jìn)行，脫硝率可大90%，但投資和運(yùn)行費(fèi)用大。二十、袋式除塵器的優(yōu)缺點(diǎn)是什么？ 優(yōu)點(diǎn)：（1）除塵效率高，一般在99%以上；（2）處理能力大，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、造價(jià)低，維護(hù)操作方便；（3）受粉塵物性的影響較小。 缺點(diǎn)：體積和占地面積較大；（2）本體壓力損失較大；（3）對(duì)濾袋質(zhì)量有嚴(yán)格要求，濾袋破損率高、使

12、用壽命短、運(yùn)行費(fèi)用較高。二十三、什么是煤炭氣化？氣化過(guò)程的必備條件是什么？煤的氣化過(guò)程是一個(gè)熱化學(xué)過(guò)程，它以煤或煤焦為原料，以氧氣（空氣、富氧或純氧）、蒸氣或氫氣為氣化劑（又稱(chēng)氣化介質(zhì)），在高溫的條件下，通過(guò)部分氧化反應(yīng)將原料煤從固體燃料轉(zhuǎn)化為氣體燃料（即氣化煤氣，或簡(jiǎn)稱(chēng)煤氣）的過(guò)程。煤炭氣化時(shí)必須具備三個(gè)條件：氣化爐、氣化劑、供給熱量。三者缺一不可。二十四、煤氣化的基本原理是什么？原煤顆粒干燥脫水干燥顆粒熱解揮發(fā)分殘留碳/半焦氣化反應(yīng)氣化劑氣化煤氣從物理化學(xué)過(guò)程來(lái)看，煤的氣化共包括以下幾個(gè)階段：煤炭干燥脫水、熱解脫揮發(fā)分、揮發(fā)分和殘留碳（或半焦）的氣化反應(yīng)。Ø 在氣化過(guò)程中，當(dāng)煤粒

13、溫度升高到350450ºC時(shí)，開(kāi)始發(fā)生煤的熱解反應(yīng)，有揮發(fā)物（焦油、煤氣）析出，熱解反應(yīng)如下：Ø 煤的氣化反應(yīng)是指熱解生成的揮發(fā)分、殘留焦炭顆粒與氣化劑發(fā)生的復(fù)雜反應(yīng)。由于該反應(yīng)是在缺氧狀態(tài)下進(jìn)行，因此煤氣化反應(yīng)的主要產(chǎn)物是：可燃性CO、H2和CH4，只有小部分的碳被氧化成CO2，可能還有少量的H2O。該過(guò)程的主要化學(xué)反應(yīng)有：除了以上反應(yīng)外，煤中存在的其它元素如：硫、氮等，也會(huì)與氣化劑發(fā)生反應(yīng)，在還原氣氛下生成H2S、N2、NH3等物質(zhì)。雖然這類(lèi)物質(zhì)較少，但將直接影響后續(xù)的煤氣凈化工藝二十五、按氣化爐內(nèi)煤料與氣化劑接觸方式分，氣化方式有哪幾種？ 按氣化爐內(nèi)煤料與氣化劑接觸方式分，主要有：固定床氣化、流化床氣化和氣流床氣化。二十六、煤氣的種類(lèi)有哪些？（