鉴定材料之三

《高热稳定性工业造气型煤的研发及应用》项目

研究工作总结报告

项目完成单位：河南理工大学 （公 章）

项 目 来 源 ：自选

研究起至时间：2009.12-2011.12

项目所属学科：矿物加工工程081902

联系人及电话：张传祥 159xxxxxxxx

编写日期： 2012 年 2 月 26 日

编 写 说 明

1、《研究工作总结报告》主要是从项目组织管理的角度编写，是对研究工作做事务性说明，而非学术性说明。《研究工作总结报告》是对项目研究全过程的全面回顾与总结，属于工作情况汇报，是评价研究开发工作的主要依据。完成单位须认真撰写，内容必须真实、准确、齐全。

2、“项目来源”可填写：国家计划（基金）、省计划（基金）、市计划（基金）、横向委托、自选、其他。

3、“项目所属学科”按照国家标准《学科分类与代码》（GB/T 13745-2009），填写到二级学科名称及代码；

4、《研究工作总结报告》规格统一使用A4纸，打印文字采用4号宋体字，要求字迹清晰，页面整洁，于左侧（纵向）装订成册。

高热稳定性工业造气型煤的研发及应用研究工作总结报告

（一）研发单位概况

河南理工大学前身是19xx年由英国福公司兴办的焦作路矿学

堂，是我国历史上第一所矿业高等学府和河南省建立最早的高等学校。学校现拥有国家级教学质量工程项目27个，国家重点实验室培育基地和省（部）级重点实验室22个，省（部）级重点学科37个、创新团队9个。设有2个博士后科研流动站、3个一级学科博士点、16个二级学科博士点；15个一级学科硕士点、65个二级学科硕士点；68个本科专业，覆盖7大学科门类。现有博士、硕士研究生、普通本专科在校生45000人，教学科研仪器设备总值3.03亿元，图书馆藏书211.51万册。学校有教职工2520人，其中教授、副教授等高级职称者近600人。1680名专任教师中，具有硕士以上学位者1448人（博士515人，硕士933人），占总数的86.2%。有中国科学院、中国工程院和外籍院士9人，长江学者3人。省特聘教授8人，国家级教学名师、全国模范教师、全国优秀教师、省管优秀专家、省教学名师、省(部)跨世纪学术带头人和专业技术拔尖人才等80余人，享受政府特殊津贴专家33人；外聘200余名国际国内著名学者、专家、院士担任兼职教授。近5年来，累计获得科研经费近6.5亿元；年度科研经费2亿元，累积承担包括973项目、国家自然科学基金和科技攻关项目在内的国家级项目63项，完成省部级各类项目和企事业单位委托的技术服务与技术开发项目2000余项；获得国家级奖励18项，获得省部级科技进步奖120项，自主研发的20多个专利产品在全国各大煤业集团及石油企业广泛应用，为煤炭企业技术进步和安全生产发挥了重要作用。

材料科学与工程学院具有较强的科研实力和科研平台。“矿业材料创新型科技团队”入选河南省创新型科技团队；建有“矿物加工与矿用材料” 河南省高等学校工程技术研究中心，“矿业工程材料”中央与地方共建高校特色优势学科重点实验室”，“矿业工程材料”河南省高等学校重点学科开放实验室和 “矿产资源高效洁净加工利用”校级重点学科开放实验室。学院拥有矿物加工工程、矿物材料工程等2个博士学位授权点，以及矿业工程一级学科博士授予权和博士后科研流动站，拥有材料物理化学、材料学、材料加工工程、矿物加工工程4个硕士学位授权点，拥有材料工程和矿业工程2个领域工程硕士授予权；设有材料科学与工程、材料成型及控制工程、矿物加工工程、化学工程与工艺等4个本科专业。近三年，学院累计承担了包括“973”项、国家“十一五”攻关项目、国家自然科学基金、河南省杰出人才创新基金项目、河南省杰出青年科学基金项目、河南省高校新世纪优秀人才支持计划、河南省重点科技攻关项目等纵向项目66项，承担大型企业委托项目37余项，获得各类科研资助1105.75万元。出版专著8部；申请国家专利109余项，获批29项（其中发明专利8项，实用新型19项）；获省部级奖励4项；发表论文507多篇，被SCI和EI收录170余篇。

（二）选题立项的背景及其目的、意义

2.1 立项背景

我国目前的能源消费结构中，煤炭约占70%。展望能源科技和产业化发展水平，在未来30-50年内，尽管煤炭消费在能源结构中的比重会逐年下降，但能源结构仍将以化石能源为主。今后几十年内煤炭在我国国民经济中占有的重要地位是不可替代的。然而，煤炭利用现

存的问题却对我国经济的可持续发展有一定的制约，主要表现在以下两个方面：（1）煤炭利用效率低。（2）燃煤造成的环境问题突出。要解决上述问题，必须大力发展洁净煤技术。

《中国洁净煤技术“九五”计划和20xx年发展纲要》中指出，我国洁净煤技术包括四个领域14个方面，而在诸多的洁净煤技术中选择哪些技术进行重点开发和推广应用是这一计划能否很好实施的关键。目前我国正在进行研究的洁净煤技术主要有：煤炭洗选技术、型煤技术、水煤浆技术、循环流化床发电技术、加压流化床发电技术、整体煤气化联合循环发电技术、煤炭气化、液化技术和烟道气净化技术等。型煤技术是目前予以优先发展的洁净煤技术之一，这是由我国的国情，即煤炭的消费现状、洁净煤技术发展水平和我国的国民经济状况所决定。

2.2 研究目的及意义

型煤技术是我国洁净煤技术中发展较成熟的技术之一，具有投资少，生产成本低，经济效益好，环保和节能效益显著等特点，能较好地解决目前我国煤炭利用中存在的问题，是我国洁净煤技术的现实选择。

目前，促进工业型煤商品化的市场条件基本成熟。工业锅炉用煤需求量很大，按我国1/4锅炉及窑炉烧型煤计算，每年就需要型煤约1亿吨。随着我国可持续发展战略的实施，对燃煤污染物排放的要求越来越高，有关的法律、法规也越来越严厉，原煤散烧会逐渐被禁止。在造气型煤方面，一方面由于市场块煤紧缺，化肥造气块煤缺口约3000万吨/年；另一方面，随采煤机械化程度的不断提高，块煤产率逐年下降，仅为20%左右。将粉煤加工成造气型煤则是解决这一矛盾的最佳途径。

就河南而言，煤是优势矿产，储量丰富，煤种齐全，煤质优良，是我国重要的产煤基地。河南省也是以煤为主要能源和原料的省份，大部分未加工的原煤被直接燃烧，燃煤排放的大量烟尘、SO2严重污染了大气环境，郑州、焦作等城市被列为国家SO2污染控制区，燃煤污染影响我省的投资环境，对我省社会、经济的可持续发展将产生严重的制约，因此，调整煤炭企业产品结构，进行煤炭深加工已势在必行。

河南理工大学洁净煤技术团队多年来面向应用，致力于型煤技术的研发。本研究中，项目组采用正交实验的方法设计实验方案，以河南省及周边省份矿区典型无烟煤粉煤为原料，进行造气型煤的加工成型，并对粉煤粒度、成型参数、粘结剂组分等因素对型煤冷强度、跌落强度、防水性、热稳定性、灰熔融性等性能的影响进行了系统的研究，得出了适于这些煤种成型的工艺和粘结剂配方。在实验室研究的基础上，又进行了多次工业性试验，均获得成功。研制的造气型煤则具有高强、防水、气化率高、热稳定性好等优点，市场前景广阔。

（三）准确的完成单位和主要完成人员名单

《准确的完成单位和主要完成人员名单》主要完成人员名单

（四）技术方案的论证和研究工作的组织与管理等

4.1 研究内容

1）无烟煤工业型煤实验研究

进行了型煤粘结剂的选择与开发研究，同时，研究了添加剂组分对型煤性能的影响规律；研究了原料煤粒度组成对型煤强度的影响规律；研究了型煤强度与成型压力及养护时间的关系。

2）无烟煤造气型煤热稳定性的研究

研究了结剂组分对无烟煤气化型煤热稳定性的影响规律；研究了型煤热稳定性形成机理；研究了煤种对型煤热稳定性的影响规律。

3）型煤工业性试验及应用

进行了造气型煤工业性试验；进行了锅炉型煤工业性试烧。在此基础上，进行了型煤技术的初步应用：在河南兰兴革业有限公司建成年产3万t造气型煤厂，生产的造气型煤供该公司使用。

4.2 研究技术方案

1）无烟煤工业型煤实验研究

选择一种含有MgO、铝钒土和调和剂的无机粘结剂，进行了无烟造气型煤粘结剂的选择与开发研究。选取四种成份：Fe2O3 、1#速凝剂、磷酸盐和2#速凝剂，研究了添加剂组分对型煤性能的影响规律；煤样通过破碎、筛分等制成<0.63mm，0.63～2.5mm及2.5～5mm三种粒级，研究了原料煤粒度组成对型煤强度的影响规律；确定成型压力为15KN～60KN，测1、3、7、10天的抗压强度，研究了型煤强

度与成型压力及养护时间的关系。

2）无烟煤造气型煤热稳定性的研究

设计正交试验，研究不同组分对型煤热稳定性影响实验方案。采用宏观、微观（扫描电子显微镜）相结合的方法，通过对比型煤热稳定性改善前后煤球内部结构的变化，揭示无烟煤造气型煤热稳定性形成机理。选择济源无烟煤、阳城无烟煤、邵源烟煤三种煤样，研究煤种对型煤热稳定性的影响。

3）型煤工业性试验及应用

进行了造气型煤、锅炉型煤工业性试烧。在河南兰兴革业有限公司建成年产3万t造气型煤厂。

4.3 研究工作的组织与管理

河南理工大学：全面负责和组织协调课题的研究工作和技术工作。制定课题研究方案；负责制定课题研究实施和工作大纲；负责工业性试验；课题鉴定准备。河南兰星革业有限公司：协助开展工业性试验。 根据课题的研究内容和要求成立了课题组，课题组成员职称学历结构合理，包括博士、硕士、教授、副教授、讲师，具有很强的科学研究能力和团队合作精神。

（五）项目研究进展基本情况

本项目的研究主要分三个阶段。第一阶段为实验室研究；第二阶段是工业性试验（应用）；第三阶段是课题总结、鉴定。

（六）研究经费的使用与管理

本项目获得资助经费拾万元。经费按照国家有关规定及河南理工

大学财务管理制度进行支出和管理。

1）学校提管理费：10%，1万元。

2）项目业务费：9万元，其中试验材料费2万元；测试分析费用 1万元；差旅费1.5万元；课题鉴定费2万元；资料整理、打印费1

万元；工业性试验1.5万元。

（七）计划任务完成情况

通过本项目的研究，主要取得以下成果：

1）无烟煤工业型煤实验研究

型煤粘结剂的化学组成对型煤的物理性能有着显著的影响。

MS-1型无烟煤型煤粘结剂，其主要成分MgO与MC的最佳配比为

14.5：15.1，型煤强度与MgO和MC调和液的比例之间呈三次曲线关

系。

添加剂对型煤的物理性能有一定的影响。磷酸盐对型煤的抗压强

度和防水性都不利，1#、2#速凝剂能使型煤的早期强度、防水性大幅

度提高，而Fe2O3对型煤强度及防水性影响较小。

型煤煤粒间孔隙大小及数量对型煤强度有显著影响。型煤煤粒间

孔隙越大，数量越多，分布越不均匀，在压力作用下越容易形成应力

集中，型煤强度也就越低。而煤粒间孔隙大小及数量与原料煤粒级组成之间存在着十分密切的关系，不同粒级的煤粒相配合后，其体积具有一定的可缩量度，即配合可缩量。

成型压力是影响型煤强度的因素之一。随着成型压力的增大，型煤强度呈现先增大后减小的趋势。

养护时间是影响型煤强度的重要因素。型煤抗压强度随养护时间的延长而增大，且增大趋势逐渐减缓，当养护时间为7-9天时，型煤达到最大强度。

2）无烟煤造气型煤热稳定性的研究

煤种对型煤热稳定性的影响是显著的。一般情况下，烟煤型煤的热稳定性较好，褐煤、无烟煤型煤的热稳定性较差。无烟煤型煤的热稳定性取决于粘结剂与煤粒的亲和性，而不是原料煤的热稳定性。 粘结剂能否将煤粒牢固地粘结在一起取决于粘结剂的成分、煤形成的环境条件和煤中的矿物组成。粘结剂的耐热性能对型煤热稳定性高低具有至关重要的作用，粘结剂耐热性能好，型煤热稳定性高；反之，热稳定性低。

3）型煤工业性试验及应用

进行了造气型煤工业性试烧。

（八）研究工作的主要经验与体会以及下一步的研究发展目标等

1）经验与体会

型煤虽经过几十年的发展，但型煤在中国依然没有实现规范化、产业化，大部分仍然是分散的、各自为政的、小型的手工作坊式的落后生产经营方式。究其原因是，型煤工艺配方的开发，看似简单，实

则复杂。不同煤种性质差异很大，加上煤成分复杂，导致粘结剂的适应性不强，给型煤生产工艺开发带来困难。

型煤成型理论研究滞后。目前型煤工艺的开发大多是解决实际问题，针对特定用户要求进行，忽略了理论研究。应加大型煤成型理论研究，用理论指导实践。

2）研究发展目标

本课题研究内容主要涉及无烟煤工业型煤的工艺开发以及无烟煤造气型煤热稳定性研究。无机粘结剂来源广泛，价格便宜，具有一定的热强度，有的还具有固硫作用。但是大部分不能燃烧，也不放热，增加了原煤的灰分。所以，应加大有机粘结剂的使用量和使用范围的研究。目前，开发有机-无机复合粘结剂是可行的、有前景的选择。

粉煤热压成型工艺，即是利用烟煤中的胶质层，通过快速加热，烟煤被加热到具有一定塑性的软化温度区间，此时气、液、固相三态并存，形成了具有一定粘结性和较好塑性的胶质体，再通过挤压增塑，即可压制成介于煤与半焦之间能够防水的致密而坚硬的“似焦型煤”。此过程以化学方式进行的，因此煤分子结构内部，起了质的变化，并且形成坚实的微孔结构，对燃烧和气化都是十分有利的。该型煤的冷热强度高、防水性好，被认为是最接近天然块煤的型煤产品。所以，应加大研发力度，解决过程控制等问题，使热压型煤工艺技术这项前景广阔的型煤技术尽快推广应用。

 

第二篇：专业学位研究生教育工作总结报告

附件一

专业学位研究生教育工作总结报告

学部、学院名称：                 

填报日期：                        

表一、专业学位研究生教育基本情况

表二、专业学位研究生教育的基本经验与成果

1.培养模式方面，主要包括：（1）课程体系的设置与建设；（2）实践环节的设计与实施；（3）学位论文模式与评价等改革内容。

2.管理体制改革方面，主要包括：（1）教育办学理念；（2）在生源组织与选拔、与行业和企业共建合作、与职业任职资格联系、教育管理体系完善等方面的改革内容。

3.社会评价方面，重点表述典型事例和用人部门对学校专业学位人才培养质量的评价。