2010年3月15日ProceedingsoftheCSEE©2010Chin.Soc.forElec.Eng.15文章编号：0258-8013(2010)08-0015-05中图分类号：TQ530；TQ546文献标志码：A学科分类号：470⋅10双流化床中煤的热解特性试验研究吕清刚，刘琦，那永洁，赵科，贺军(中国科学院工程热物理研究所，北京市海淀区100080)ExperimentalResearchonPyrolysisCharacteristicsofCoalinDualFluidizedBedsLÜQing-Gang,LIUQi,NAYong-Jie,ZHAOKe,HEJun(InstituteofEngineeringThermophysics,ChineseAcademyofSciences,HaidianDistrict,Beijing100080,China)双流化床分离煤中高品位油产品的研究逐渐深入[10-12]。在气化试验基础上，中科院工程热物理所改进了双流化床试验系统，对煤的热解与部分燃烧综合工艺进行了研究，并取得部分热态数据，本文将对试验结果进行详细分析。1试验系统与过程1.1试验系统双流化床煤热解–部分燃烧试验系统的工艺流程如图1所示。经过破碎筛分的煤颗粒通过螺旋给料机加入热解炉，在其中与来自于燃烧炉的高温循环物料混合并被迅速加热，煤在此过程中发生热解，热解气体在辅助气的助推下迅速离开底部高温物料层，并经过高温分离去除其中飞灰后被冷却，可凝物成为液相产品被收集，不可凝气体成为高热ABSTRACT:Experimentalresearchesofshenmubituminouscoalpyrolysischaracteristicswerecompletedinadualfluidizedbedstestrig.Resultsshowthatcarbonreleasesingasifer,mostly,whilehydrogenreleasesinpyrolyzermostly.Intherangeof450-850℃ofpyrolysistemperature,thepyrolysisproductsyieldincreaseswithtemperature,thepyrolysisefficiencyreachesthehighestin550℃ofpyrolysistemperature.Thetaryieldreachesthehighestin550℃ofpyrolysistemperature,thepyrolysistimehasfewimpactonthepyrolysisprocess.ThevolumeproportionofinthepyrolysisgashasarelationofH2>CH4>CO>CO2,theheatvaluedecreaseswhilethegasyieldsincreaseswiththetemperature.KEYWORDS:fluidizedbed;pyrolysis;gas;tar摘要：在双流化床试验台上，对神木煤的热解特性进行了试验研究。结果表明，在试验温度范围内，煤中的碳元素主要汇集于燃烧炉尾气，氢元素主要汇集于热解炉产物中。在热解炉温度450~850℃的范围内，热解产品质量收率随着热解炉温度的升高而上升，热解炉冷效率在550℃达到峰值。试验条件下，热解焦油质量收率在热解温度550℃时达到峰值；热解停留时间对热解焦油的产率影响不大。热解炉煤气各组分体积分数关系为：H2>CH4>CO>CO2；随着热解炉温度升高，热解气体热值降低，热解气体产率升高。提升管尾气可燃气4关键词：流化床；热解；煤气；焦油0引言双流化床技术是近年来兴起的一种新型技术，主要用于煤和生物质等燃料的分级利用[1-4]。中科院过程工程研究所、中科院山西煤化所、浙江大学、清华大学、大连理工大学等多个单位先后开展了相应的研究[5-7]。中科院工程热物理研究所于2005年搭建了双流化床热态试验台，并开展了煤的双流化床气化特性试验研究[8-9]。随着郭慕孙院士‘煤拔头’概念的提出，利用133空气1—螺旋给料机；2—热解炉；3—气动返料器；4—燃烧炉；5—主旋风分离器；6—U型返料器；7—热解炉旋风分离器；8—一级水冷器；9—二级水冷器；10—燃烧炉水冷器；11—抽气泵；12—布袋除尘器；13—启炉螺旋给料机；14—空气预热器。图1双流化床煤热解气化工艺流程Fig.1Schematicdiagramofdualfluidizedbedssystem141251016飞灰飞灰119液体产品液体产品氮气半焦空气827半焦中国电机工程学报第30卷16值煤气做其他用途。热解半焦通过热解炉与燃烧炉之间的连接装置进入燃烧炉中，部分燃烧并放出热量加热循环物料，物料经燃烧炉进入热解炉开始新一轮循环。双流化床煤热解–部分燃烧试验台本体由燃烧炉、热解炉通、上返料器和下返料器4个主要部分及连接管构成。燃烧炉尺寸为φ100mm×3000mm，热解炉尺寸为φ200mm×900mm，燃烧炉和热解炉通过上返料器和下返料器连接。热态试验中，系统的循环倍率为4~8，并控制燃烧炉旋风分离器出口表压为零。1.2试验过程热态启动前，向上返料器内加入河砂1.5kg，向热解炉内加入...