煤炭清潔有效利用技術(shù)

第一章我國(guó)煤質(zhì)特征及分類方法001
第一節(jié)煤的形成001
一、泥炭的形成001
二、褐煤的形成001
三、煙煤的形成001
四、無(wú)煙煤的形成002
第二節(jié)煤的分析002
一、煤的分析方法002
二、煤的真相對(duì)密度、視相對(duì)密度、散密度和孔隙率007
第三節(jié)煤炭分類及各類煤炭用途008
一、我國(guó)煤炭分類008
二、國(guó)際煤炭分類010
三、各類煤炭的用途011
第四節(jié)煤炭分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)014
一、煙煤和無(wú)煙煤粒度分級(jí)014
二、煤炭質(zhì)量分級(jí)015
第五節(jié)煤的主要工藝特性015
一、恒濕、無(wú)灰基、高位發(fā)熱量和空氣干燥基高位發(fā)熱量015
二、抗碎強(qiáng)度015
三、反應(yīng)活性016
四、熱穩(wěn)定性016
五、黏結(jié)性和結(jié)焦性016
六、灰的熔融性018
參考文獻(xiàn)018
第二章煤炭利用的相關(guān)問(wèn)題020
第一節(jié)能源與消費(fèi)020
第二節(jié)能源與經(jīng)濟(jì)022
一、國(guó)民生產(chǎn)總值(GNP)和國(guó)內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)022
二、與能源相關(guān)的一些概念023
第三節(jié)能源與環(huán)境028
一、大氣污染029
二、地球的溫室效應(yīng)029
三、酸雨031
四、水的污染032
五、發(fā)展能源與保護(hù)環(huán)境033
參考文獻(xiàn)034
第三章我國(guó)煤炭利用狀況035
第一節(jié)我國(guó)煤炭資源現(xiàn)狀035
一、儲(chǔ)量和分布035
二、煤炭種類035
三、煤炭產(chǎn)量及開采036
第二節(jié)我國(guó)煤炭資源利用概況037
一、我國(guó)煤炭利用狀況037
二、我國(guó)煤炭產(chǎn)量及用量增長(zhǎng)狀況038
第三節(jié)我國(guó)煤炭利用與大氣污染038
一、空氣污染物及質(zhì)量039
二、我國(guó)酸雨概況040
三、我國(guó)CO2的排放040
第四節(jié)煤炭清潔有效利用041
一、燃燒前處理技術(shù)041
二、燃燒過(guò)程中的處理技術(shù)042
三、燃燒產(chǎn)物的處理技術(shù)042
四、轉(zhuǎn)換技術(shù)043
參考文獻(xiàn)043
第四章選煤044
第一節(jié)跳汰選煤044
一、跳汰選煤原理044
二、跳汰選煤工藝及設(shè)備045
第二節(jié)重介質(zhì)選煤047
一、槽式分選機(jī)047
二、旋流器分選設(shè)備049
三、懸浮液049
第三節(jié)浮選選煤050
一、煤泥浮選原理及設(shè)備051
二、煤泥浮選藥劑052
第四節(jié)選煤廠煤泥水的處理053
一、煤泥水處理系統(tǒng)及設(shè)備053
二、煤泥的利用057
三、外排水的處理058
第五節(jié)煤的洗選脫硫059
第六節(jié)防塵措施059
參考文獻(xiàn)060
第五章水煤漿061
第一節(jié)水煤漿的由來(lái)及發(fā)展061
一、煤漿體燃料的由來(lái)061
二、水煤漿的發(fā)展061
三、水煤漿的品種和用途062
四、我國(guó)水煤漿生產(chǎn)概況062
第二節(jié)水煤漿制備工藝及設(shè)備063
一、水煤漿制備系統(tǒng)063
二、水煤漿制備設(shè)備065
第三節(jié)水煤漿的性質(zhì)及添加劑066
一、水煤漿的性質(zhì)066
二、添加劑066
第四節(jié)水煤漿的應(yīng)用067
一、國(guó)內(nèi)應(yīng)用情況068
二、國(guó)外應(yīng)用情況070
三、燃?xì)馔钙降脑囼?yàn)070
四、霧化噴嘴071
第五節(jié)有關(guān)水煤漿燃料的評(píng)價(jià)073
一、環(huán)境保護(hù)方面073
二、鍋爐的燃用情況073
參考文獻(xiàn)074
第六章型煤076
第一節(jié)型煤的定義、特點(diǎn)和分類076
一、型煤定義076
二、型煤特點(diǎn)076
三、型煤產(chǎn)品分類077
第二節(jié)粉煤成型因素和黏結(jié)劑078
一、粉煤成型因素078
二、黏結(jié)劑種類和特性079
第三節(jié)型煤生產(chǎn)工藝及設(shè)備080
一、型煤生產(chǎn)工藝080
二、型煤生產(chǎn)設(shè)備083
第四節(jié)民用型煤086
一、民用蜂窩煤的類型087
二、燃用型煤的優(yōu)點(diǎn)088
三、成型工藝088
第五節(jié)工業(yè)用型煤089
一、鍋爐型煤089
二、氣化型煤089
三、型焦092
參考文獻(xiàn)094
第七章配煤095
第一節(jié)配煤原理及其意義095
一、配煤原理及其意義095
二、煤炭質(zhì)量指標(biāo)的可加性096
第二節(jié)配煤的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及計(jì)算097
一、配煤的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)097
二、配煤計(jì)算097
第三節(jié)動(dòng)力配煤工藝098
第四節(jié)煉焦配煤指標(biāo)預(yù)測(cè)及配置方案099
一、煉焦配煤的特點(diǎn)099
二、配煤及焦炭質(zhì)量預(yù)測(cè)100
三、配煤方案試驗(yàn)100
參考文獻(xiàn)101
第八章流態(tài)化技術(shù)基礎(chǔ)102
第一節(jié)流態(tài)化現(xiàn)象及其技術(shù)發(fā)展102
一、流態(tài)化現(xiàn)象102
二、非正常流化現(xiàn)象103
三、流化質(zhì)量104
四、流態(tài)化技術(shù)的發(fā)展105
第二節(jié)流態(tài)化的分類及應(yīng)用105
一、按流化狀態(tài)分類106
二、按流化介質(zhì)分類106
三、流態(tài)化的應(yīng)用106
第三節(jié)流態(tài)化技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)108
一、流態(tài)化技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)108
二、流態(tài)化技術(shù)的缺點(diǎn)109
第四節(jié)氣固流化床的重要參數(shù)及部件109
一、顆粒的性質(zhì)110
二、床層空隙率113
三、流化床床層的壓降113
四、臨界流化速度和帶出速度114
五、膨脹比、起伏比和夾帶分離高度121
六、流化床的重要部件125
七、顆粒流動(dòng)控制機(jī)構(gòu)129
第五節(jié)高速流態(tài)化131
一、快速流化床的特點(diǎn)131
二、床內(nèi)固體顆粒的分布133
三、壓降、流化速度及循環(huán)量134
第六節(jié)有關(guān)傳熱問(wèn)題135
一、床層與換熱表面之間換熱的影響因素136
二、傳熱過(guò)程136
三、床層與換熱表面換熱的關(guān)聯(lián)式137
四、管內(nèi)流體與壁面的換熱系數(shù)146
五、管壁的導(dǎo)熱146
第七節(jié)三相流態(tài)化147
一、初始流化148
二、各相的含率149
三、氣泡行為151
四、氣液體積傳質(zhì)系數(shù)153
五、浸沒(méi)物體與床層的傳熱154
參考文獻(xiàn)154
第九章常壓流化床鍋爐155
第一節(jié)流態(tài)化燃燒的評(píng)價(jià)155
一、流化床鍋爐155
二、循環(huán)流化床鍋爐156
三、增壓沸騰床鍋爐157
第二節(jié)輔助計(jì)算158
一、燃料的發(fā)熱量158
二、理論空氣量的計(jì)算159
三、理論煙氣體積的計(jì)算160
四、實(shí)際的空氣和煙氣體積161
五、物料和熱量平衡計(jì)算161
第三節(jié)煤在流化床鍋爐內(nèi)的燃燒163
一、煤種的選擇163
二、煤顆粒粒徑的選擇164
三、煤顆粒燃燒的各階段164
四、影響流化床燃燒的因素165
第四節(jié)脫硫和脫硫劑的評(píng)價(jià)166
一、脫硫167
二、脫硫劑的性能評(píng)價(jià)169
第五節(jié)重要部件和運(yùn)行參數(shù)171
一、布風(fēng)板171
二、操作速度和截面熱負(fù)荷173
第六節(jié)沸騰床鍋爐174
一、沸騰層鍋爐的結(jié)構(gòu)174
二、沸騰層鍋爐的運(yùn)行參數(shù)175
三、沸騰層鍋爐存在的問(wèn)題176
四、常壓流化床鍋爐聯(lián)合循環(huán)176
第七節(jié)常壓循環(huán)流化床鍋爐177
一、循環(huán)流化床鍋爐的結(jié)構(gòu)177
二、物料循環(huán)系統(tǒng)178
三、循環(huán)倍率180
四、外置熱交換器181
五、旋風(fēng)分離器181
六、循環(huán)流化床鍋爐的性能和發(fā)展182
參考文獻(xiàn)185
第十章增壓流化床鍋爐186
第一節(jié)增壓流化床鍋爐186
一、增壓流化床鍋爐的特點(diǎn)186
二、增壓流化床鍋爐系統(tǒng)的特點(diǎn)188
第二節(jié)增壓部分氣化聯(lián)合循環(huán)189
一、部分氣化/常壓循環(huán)流化床聯(lián)合循環(huán)190
二、部分氣化/增壓循環(huán)流化床聯(lián)合循環(huán)190
參考文獻(xiàn)191
第十一章煤炭干餾192
第一節(jié)煤炭高溫干餾192
一、焦化生產(chǎn)工藝192
二、焦?fàn)t的基本構(gòu)成192
三、焦?fàn)t的熱平衡及熱效率193
四、熄焦196
五、節(jié)能途徑及發(fā)展198
第二節(jié)煤炭的中溫干餾199
一、原料要求200
二、直立式炭化爐的結(jié)構(gòu)200
三、工藝流程及生產(chǎn)參數(shù)201
第三節(jié)焦化廠廢水處理201
一、廢水的來(lái)源201
二、廢水處理流程202
參考文獻(xiàn)202
第十二章煤炭氣化203
第一節(jié)煤炭氣化基礎(chǔ)知識(shí)203
一、氣化反應(yīng)的熱效應(yīng)203
二、氣化過(guò)程的基本反應(yīng)204
三、氣化反應(yīng)平衡205
第二節(jié)煤炭氣化的用途205
一、工業(yè)燃料206
二、民用煤氣207
三、化工原料207
四、聯(lián)合循環(huán)208
第三節(jié)煤炭氣化方法208
一、固定床氣化209
二、流化床氣化223
三、氣流床氣化229
四、循環(huán)流化床煤氣工藝239
第四節(jié)煤炭地下氣化241
一、地下氣化基本原理241
二、地下氣化開采方式242
三、地下氣化工程建設(shè)242
參考文獻(xiàn)243
第十三章煤炭液化244
第一節(jié)煤炭間接液化244
一、費(fèi)托合成244
二、合成甲醇247
第二節(jié)煤炭直接液化249
一、煤加氫液化原理249
二、反應(yīng)器的類型250
三、直接液化工藝251
四、煤炭液化油的提質(zhì)加工259
參考文獻(xiàn)260
第十四章除塵技術(shù)262
第一節(jié)干式除塵器262
一、旋風(fēng)除塵器262
二、多管除塵器267
三、袋式除塵器269
四、靜電除塵器272
五、高溫陶瓷過(guò)濾器273
第二節(jié)濕式除塵器274
一、文丘里管除塵器274
二、洗滌塔275
三、麻石水膜除塵器276
四、文丘里管麻石水膜除塵器277
參考文獻(xiàn)278
第十五章脫硫技術(shù)279
第一節(jié)概述279
一、SO2的脫除279
二、硫化氫的脫除279
第二節(jié)煙氣中二氧化硫的脫除280
一、活性炭吸附法280
二、石灰/石灰石石膏（硫酸鈣）法281
三、氨法285
四、海水脫硫289
五、循環(huán)流化床法290
第三節(jié)硫化氫的脫除292
一、氧化鐵法292
二、低溫甲醇洗滌法293
三、改良蒽醌二磺酸鈉（改良ADA）法294
四、環(huán)丁砜法297
五、Selexol法298
六、高溫法299
參考文獻(xiàn)299
第十六章氮氧化物的抑制和脫除300
第一節(jié)氮氧化物的形成300
一、熱力機(jī)理300
二、燃料機(jī)理301
三、瞬時(shí)機(jī)理301
四、降低NOx排放的途徑302
第二節(jié)改善燃燒條件302
一、空氣分級(jí)燃燒302
二、燃料分級(jí)燃燒305
三、煙氣再循環(huán)307
四、低NOx燃燒器308
五、采用流化床燃燒抑制NOx的生成315
六、層燃爐降低NOx的措施315
七、各種低NOx燃燒技術(shù)的比較316
第三節(jié)排煙中降低NOx的方法317
一、煙氣干法脫硝317
二、煙氣濕法脫硝320
參考文獻(xiàn)320
第十七章以煤為原料的化工生產(chǎn)321
第一節(jié)合成氨的生產(chǎn)321
一、原料氣的生產(chǎn)與改質(zhì)321
二、合成氨廠的工藝流程322
第二節(jié)甲醇的生產(chǎn)325
一、甲醇生產(chǎn)原理325
二、工藝流程326
第三節(jié)二甲醚的生產(chǎn)327
一、二甲醚生產(chǎn)原理327
二、二甲醚生產(chǎn)工藝流程328
第四節(jié)煤炭與碳一化學(xué)329
一、MTO工藝329
二、MTP工藝330
參考文獻(xiàn)331
第十八章煤炭清潔高效發(fā)電332
第一節(jié)超凈煤聯(lián)合循環(huán)發(fā)電332
一、超潔凈煤制備工藝332
二、超凈煤在發(fā)電中的應(yīng)用333
第二節(jié)磁流體發(fā)電334
一、磁流體發(fā)電的原理334
二、磁流體發(fā)電的關(guān)鍵問(wèn)題334
三、磁流體蒸汽聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)335
第三節(jié)燃料電池336
一、燃料電池的分類336
二、燃料電池原理337
三、甲醇燃料電池338
四、燃料電池的應(yīng)用339
第四節(jié)整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)340
一、IGCC工藝系統(tǒng)340
二、冷水IGCC電站343
參考文獻(xiàn)344
附錄346
附錄1環(huán)境及污染物排放標(biāo)準(zhǔn)346
表1一些國(guó)家和地區(qū)燃煤鍋爐污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)346
表2大氣環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB 3095—1996347
表3火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)GB 13223—2003代替GB 13223—1996（摘錄）347
表4空氣中二氧化硫含量對(duì)人體的影響348
表5大氣污染綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB 16297—1996（摘錄）348
表6選煤廠洗水閉路循環(huán)等級(jí)MT/T 810—1999(摘錄)349
附錄2煤炭及行業(yè)用煤標(biāo)準(zhǔn)349
表7低硫散煤及制品（蜂窩煤指標(biāo)北京市地方標(biāo)準(zhǔn) DB 11/097—2004）349
表8水煤氣兩段爐用煤技術(shù)條件GB/T 17610—1998（摘錄）350
表9合成氨用煤技術(shù)條件GB/T 7561—1998(摘錄)350
表10常壓固定床煤氣發(fā)生爐用煤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB/T 9143—2001（摘錄）351
表11發(fā)電廠煤粉鍋爐用煤技術(shù)條件GB/T 7562—1998（摘錄）351
表12冶金焦用煤技術(shù)條件GB/T 397—1998(摘錄)352
表13鑄造焦用煤技術(shù)條件GB/T 17609—1998(摘錄)352
表14水泥回轉(zhuǎn)窯用煤技術(shù)條件GB/T 7563—2000(摘錄)353
表15有關(guān)煤炭的一些標(biāo)準(zhǔn)353
附錄3旋風(fēng)分離器354
表16D1型旋風(fēng)分離器結(jié)構(gòu)尺寸示例355
表17埃索公司B型旋風(fēng)分離器結(jié)構(gòu)尺寸示例356