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2021封面文章（《煤质技术》）

来源：煤质技术

《煤质技术》创刊于1986年，双月刊。封面文章涵盖了煤炭发展的节能减排、生态保护、信息采集监控与管理、性能评价及研究等领域的最新研究成果。

行业视野: 封面文章
类别; 163个
关键词; 49位
专家; 23篇
论文; 7792IP
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现代煤气化技术现状及发展趋势综述

作者(Author)：程晓磊, 张鑫

摘要：作为煤炭清洁高效利用的重要组成部分，现代煤气化技术发展迅速，气化工艺呈现多样性发展态势，即煤气化工艺具有多样性和适应性。通过对固定床、流化床、气流床等主流煤气化技术的工艺特点、应用范围、应用推广情况进行对比和论述分析，并从煤种适应性、气化过程热量回收、低压中小规模制燃气、数值模拟方法、气化灰渣综合利用等方面分析了技术应用现状和发展趋势，以期为现代煤化工技术的发展提供参考。气化工艺的选择应根据煤质条件、应用场景、工艺需求等方面综合考虑选取;煤种适应性方面应重点研究灰分和灰熔融温度及硫含量均高的煤、高碱煤、有机固废等含碳能源的气化技术应用；气化过程实现全热量回收、副产蒸汽，可提高系统热效率和运行经济性；工业燃气市场广阔，系统具有低压、中小规模、工艺简单、灵活操作等特点；气化炉技术开发和优化应综合使用计算流体力学、有限元、流固耦合等先进数值模拟方法以提高开发效率；气化灰渣应通过分离等方法实现资源化、减量化应用。需重视煤气化制取化工原料气和燃料气的市场，煤制取燃料气行业主要以中等规模、低压系统、灵活操作、低投资和运行成本为目标。煤气化技术发展需在拓展煤种适应性、提高系统余热利用效率、促进灰渣及废水等的资源化处置与利用、使用先进数值模拟方法系统优化设计开发等方面不断开拓和持续进步，以最终形成高效、环保、经济和安全的先进气化系统。

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2021年第01期

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活性焦在钢铁行业的应用及趋势分析

作者(Author)：解炜, 王利斌, 盛明, 吴涛, 李兰廷, 吴倩

摘要：用于烟气净化的活性焦及其联合脱硫脱硝技术，可治理钢铁生产过程中向大气排放总量大且浓度高的污染物。基于活性焦自身特性及其干法烟气净化技术的特点，阐述了活性焦脱硫脱硝机制，列举了干法烟气净化技术在国内外应用及发展状况。由分析表明：活性焦能够联合脱除多种污染物，脱硫效率高且能够回收硫资源，尤其可在110 ℃~200 ℃低温条件下选择性催化还原(SCR)脱硝，非常适用于烟气流量大、污染物成分复杂的矿石烧结、球团烟气净化；随着钢铁行业排放标准日益严格，活性焦作为炭基催化剂自身特性的限制，其脱硝效率较低，且煤基活性焦生产技术壁垒已被突破；选用含碳量高的一些固废作为原料、采用干式成型、炭化-活化一体工艺生产活性焦较有前景；结合低温SCR高效脱硝催化剂及活性焦脱硫性能较高的特点，活性焦脱硫-低温SCR催化剂脱硝工艺在未来钢铁行业烟气净化领域的应用较有前景。

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2021年第01期

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我国预燃室旋流煤粉燃烧器研究进展

作者(Author)：刘鹏中, 周建明, 牛芳, 王乃继

摘要：随着煤炭资源逐渐向集中-分布式能源利用体系方向发展，小规模煤粉工业锅炉系统在能源分布利用中将扮演至关重要的角色，但启停频繁、负荷调节宽泛等实际现状对其快速着火、稳定燃烧提出较高要求，同时燃烧温度低、火焰行程短等特点导致不易实现煤粉高效清洁燃烧，预燃室旋流燃烧器作为其核心燃烧装置是组织煤粉气流着火、稳燃低氮的重要基础。对预燃室旋流燃烧器的早期和目前研究应用进行回顾和论述，总结其共性和异性，随后给出未来发展研究趋势，为预燃室旋流燃烧器的设计开发提供启发思路。研究进展汇总表明：早期预燃室旋流燃烧器以一次风、粉旋流为主，多用于电站锅炉，为我国电力事业初期发展做出重要贡献；目前预燃室旋流燃烧器以二次风旋流为主，多用于煤粉工业锅炉，主要分类有钝体、分级、逆喷等结构特点，分别从强化回流、分级燃烧、逆向射流燃烧方面进行研究，具备一定高效低氮燃烧效果，为煤粉工业锅炉快速发展奠定基础；最后针对预燃室旋流燃烧器未来研究趋势提出粗细颗粒分离燃烧、预燃室结构形状、颗粒预燃室内停留时间3个方面研究内容，以促进煤粉工业锅炉强化高效低氮燃烧、拓宽负荷调节范围与提升煤种适用性。

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2021年第01期

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中国中生代晚三叠世煤的资源分布与煤质特征

作者(Author)：陈文敏, 丁华, 傅丛

摘要：中国中生代晚三叠世煤的优越性表现在其产煤的种类多以低硫的气煤、肥煤、焦煤、瘦煤等优质炼焦煤为主，而比价较高的强黏结性优质炼焦煤是炼制冶金焦时不可多得的稀缺资源。在简述中国不同时代煤分布特征的基础上着重介绍中生代晚三叠世煤的资源分布、煤质特征及其利用途径，并对其若干典型矿区的地理位置、交通运输、煤系煤层、探明储量、矿区生产建设情况、主要煤质特征和加工利用等情况进行探究。结果表明：按成煤时代划分，中国煤炭资源的分布排序分别为中生代侏罗纪煤(占64.7%)、晚古生代的石炭纪~二叠纪煤(占21.5%)、南方早、晚二叠世煤(占8.7%)、其他时代煤(<5%)，其中晚三叠世煤占0.5%；晚三叠世煤中也有少数受火成岩热液变质影响的地区出现有贫瘦煤、贫煤和无烟煤，其硫分含量虽变化较大，但总体上以St,d＜2%的煤为主；其煤层灰分变化也较大，但多以Ad在25%~40%左右的中高灰分煤为主；其地区分布较为广泛，涵括南方的川、渝、滇、闽、藏和湖南资兴及广东南岭等地区以及北部的陕西、青海等地，但单一煤田的探明储量普遍少于10亿t；在南方探明储量较大的攀枝花、永荣、一平浪和萍乡等煤田主要产出低硫、强结焦性的优质炼焦煤，在焦化企业的配煤炼焦中对提高焦炭质量、降低生产成本和增加企业的经济效益及社会效益均有十分重要的作用。

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2021年第01期

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山西沁水盆地寺河煤矿煤微晶结构及化学组成特征分析

作者(Author)：王庆晖, 王爱宽, 邵培

摘要：煤结构与煤的反应性、煤成烃特性及其他性质密切相关,掌握煤的组成结构是合理利用煤的前提。在充分分析寺河煤矿煤煤岩煤质的基础上，利用X射线衍射光谱技术(XRD)和傅里叶转换红外光谱技术(FT-IR)对该煤矿煤的微晶结构以及化学组成特征进行深入分析。研究结果表明：寺河煤矿3号煤层的2个典型煤样最大镜质体反射率分别为2.44%和2.87%，属于低灰、特低硫、低挥发分的无烟煤；煤有机显微组分以镜质组和惰质组为主，其中镜质组含量达到70%以上；无机显微组分中主要以黏土类和硫化物类矿物形式存在。2个煤样的XRD测试结果显示煤样层间距(d002)分别为3.496和3.533，堆砌度(Lc)分别为19.521 和19.610 ，延展度(La)分别为22.273 和23.011，芳香层数分别为5.584和和5.551，显示煤中芳环堆叠度和延展度高，微晶结构较好；FT-IR测试结果显示煤样的红外光谱参数I1分别为0.80和1.50，I2分别为0.32和0.82，I3分别为0.32和0.15，表明煤中芳香环化程度很高，煤样已达到高变质阶段。

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2021年第01期

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芬顿试剂氧化工艺深度处理焦化废水及其出水水质研究

作者(Author)：张先, 刘熙璘, 花昱伉, 杨瑜, 余慧君, 王建兵

摘要：高级氧化和生化处理联用工艺可去除焦化废水生化工艺出水中的有机物，使出水达到排放标准。采用不同的芬顿(Fenton)试剂氧化法对焦化废水生化工艺出水进行深度处理，使用Zahn-Wellens测试对出水可生化进行评价，并利用光谱分析法研究氧化后溶解性有机物的特性。结果表明：在初始pH为5时，紫外Fenton试剂氧化法比传统Fenton试剂氧化法和非均相Fenton法具有更优的化学需氧量(COD)降解去除效果和生化性改善效果，反应60 min后COD去除率为72%。Zahn-Wellens测试显示，紫外Fenton试剂氧化处理30 min后采用生化处理工艺能实现废水COD指标达到排放标准的目标，且处理费用相对较低。经过紫外Fenton试剂氧化，废水中分子量小于1 kDa的有机物总有机碳(TOC)占比从59%增至76%，疏水性有机物含量从71%降至29%。废水中疏水大分子有机物向亲水小分子有机物的转化是废水可生化性提高的重要原因。

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煤岩显微组分自动识别技术研究进展

作者(Author)：王越, 白向飞, 曲思建

摘要：煤岩显微组分的形态特征多样，组分鉴定具有较强的专业性，需要测定者具有深厚的煤岩学基础并熟练运用偏光显微镜。传统组分鉴定存在主观性，测试时间也较长。煤岩显微组分自动识别形成了基于显微光度计和基于图像分析2种技术路线。基于显微光度计的识别方法硬件成本相对较低，通过点扫描或线扫描将显微组分的反射率值转化为电信号并通过数学处理方法实现自动识别。图像分析方法综合显微组分的反射率(灰度)和形貌参数进行自动识别，识别精度更高。随着图像处理技术和图像识别算法的发展，可实现基于显微组分的纹理特征的自动分类。显微组分的智能识别是煤岩显微组分自动识别技术的发展趋势，应在充分分析不同煤的显微组分特征的基础上开发针对性的特征提取和分类算法，以实现煤岩显微组分自动识别。

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2021年第01期

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