垃圾焚烧中硫化合物对重金属Cd迁移分布影响

采用管式炉模拟垃圾焚烧研究垃圾中不同硫化合物、焚烧温度、Cd初始浓度以及垃圾焚烧停留时间对Cd迁移分布特性的影响.结果表明,硫化合物种类、焚烧温度以及Cd初始浓度对Cd的迁移分布有着重要影响.氧化性气氛下S和Na2S更易使Cd在底渣中分布,Na2 SO3和Na2 SO4更易使Cd在飞灰中分布;硫化合物对Cd的挥发性影响能力大小依次为Na2S相似文献   

城市生活垃圾焚烧中氯化物对铜迁移转化特性的影响

采用热力学平衡计算和管式炉实验的方法对垃圾焚烧中氯化物对铜迁移转化特性的影响进行了研究。热力学平衡计算和实验研究结果表明,氯化物的形态、含量及焚烧温度对铜的迁移转化特性有显著影响。无论是有机PVC还是无机NaCl对铜都有氯化作用,使其生成易蒸发的CuCl,从而促进铜向飞灰中的迁移分布,NaCl的影响大于PVC。焚烧温度、氯化物的热解特性与焚烧方式协同作用影响铜的迁移转化特性,随温度升高PVC的氯化作用减弱而NaCl的作用增强。焚烧时间对PVC没有显著影响,对NaCl的影响显著。扫描电镜–能谱分析(SEM-EDS)结果显示,添加PVC时铜在底渣中以氧化物的形态存在,而添加NaCl时铜以氧化物和氯化物的形态共存,飞灰中铜以氯化物的形态存在于小颗粒中。     

硫酸钠沉积转化特性及对灰熔融性的影响

Na2SO4是加剧高碱煤沾污结渣特性的重要中间物质。为阐明炉内固相Na2SO4生成转化机理及对灰熔融性的影响规律,采用气相反应动力学分析了Na2SO4(g)的生成,总结了渣层不同温度下Na2SO4的沉积和转化特性,通过灰熔融性和高温矿物演变实验研究了Na2SO4的高温转化及对灰熔融性的影响。结果表明:Na2SO4(g)是气相Na的主要赋存形式。900℃及以下Na2SO4(g)大量凝结并沉积,中低温渣层中的Na2SO4稳定存在。渣层温度沿径向升高,沉积于高烟温区域灰渣外层的Na2SO4熔融,并发生高温转化,与飞灰中石英、刚玉等矿物发生铝硅酸化反应,1 000℃左右大量生成钠长石,硫酸钠含量高时生成钠霞石,高于1100℃进一步转化为钙钠长石、青金石、蓝方石等矿物。Na2SO4高温下转化为低熔点含钠铝硅酸盐,其助熔共晶效应导致灰熔融温度大幅降低,加剧结渣。     

垃圾焚烧炉受热面结渣实验研究

垃圾焚烧烟气中的飞灰在焚烧炉过热器区域结渣,可能导致焚烧炉停机,影响焚烧发电的经济性。为探索焚烧炉受热面结渣机制,采用燃油产生的烟气和工业焚烧炉的飞灰混合模拟垃圾焚烧烟气,研究了过热器的运行工况、温度、布置形式、几何尺寸等对结渣过程的影响。利用扫描电镜/能谱分析、X射线荧光分析和X射线衍射等方法分析了渣的成分与物相。结果表明:高温烟气有利于渣块的形成,在实验过程中当温度高于450℃时,开始形成黏结性积灰,当温度高于460℃时,受热面开始结渣。管子壁面温度对结渣有直接影响,降低管壁温度可以抑制结渣过程。几何因素(管径)对结渣影响较大,直径较小的管子更容易结渣。另外,含有低熔点、高黏结性物质较多的颗粒更容易沉积形成结渣。渣中主要物相为:Ca2SiO4、Ca9(Al6O18)、Ca2Al(AlSiO7)、Fe2O3。低熔点化合物如KCl、CaCl2在结渣的初始层起到了黏合剂的作用。几何因素、温度对结渣过程的影响与实际垃圾焚烧炉改造和运行状况吻合。     

利用城市垃圾焚烧飛灰制备生态水泥的研究

以城市垃圾焚烧飞灰为原料,制备以阿利尼特(Alinite)为主要矿物的生态水泥.分析飞灰和氯加入量对烧成熟料性质的影响以及熟料煅烧过程中氯的转移特性,并测试所制阿利尼特生态水泥的抗压强度.结果表明:垃圾焚烧飞灰可以作为原料烧制成阿利尼特生态水泥熟料,制成的生态水泥具有很高的抗压强度,其最佳掺量约为20％.飞灰含有的金属阳离子和氯离子促进了阿利尼特矿物的生成,其中氯元素改善了生料的易烧性,降低了碳酸钙的分解温度,当其含量约5％时,阿利尼特矿物的形成率最高,且煅烧过程中氯的挥发率与熟料中氯的浸出率均较低.     

飞灰中硫酸钠铝硅酸化过程SO_3生成机理

Na_2SO_4是加剧高碱煤结渣的重要中间物质,硫酸钠的铝硅酸化过程会生成SO_3。通过Na_2SO_4-飞灰和Na_2SO_4-Al_2O_3-SiO_2体系的高温矿物演变实验、高温SO_3生成实验,并辅以热力学平衡计算,探究了不同体系中硫酸钠的铝硅酸化过程SO_3生成机理。结果表明:硫酸钠通过高温铝硅酸化反应生成钠长石、钠霞石等低熔点含钠矿物,诱发低温共熔加剧结渣。同时,600~1 000℃铝硅酸化过程析出SO_2和O_2,固相表面的SO2和O2分压高,因此生成少量SO_3气体。Na_2SO_4-飞灰体系在高温下SO_3生成量约为Na_2SO_4-Al_2O_3-SiO_2体系的1.5~2倍。燃用高碱煤时锅炉水平烟道渣层中的Na_2SO_4铝硅酸化,增加了烟气中SO_3浓度。     

煤在流化床富氧燃烧过程中汞形态分布研究

在流化床试验台上对空气和富氧气氛下进行了煤燃烧试验,研究了一次风率及添加石灰石、石灰石高岭土混合物对烟气中汞形态分布和飞灰、底渣中汞富集程度的影响。结果表明:在富氧气氛下,一次风率的增加更能促进汞的氧化,随着一次风率增大,汞在飞灰中的富集因子增大、在底渣中的富集因子减小;石灰石的加入能够提高汞的氧化率,石灰石、石灰石高岭土混合物的加入都会降低烟气中气态汞浓度,并使汞在飞灰和底渣中的富集因子显著增大。     

燃煤锅炉中氟元素迁移规律研究

采用标准测量方法对某发电集团3台燃煤锅炉的入炉煤样、飞灰、底渣、脱硫浆液、石膏、净烟气中的氟元素含量进行测试,并根据氟元素迁移过程中的质量平衡关系,得到各环节中氟元素的富集比例和迁移规律,并得出结论:通过炉内燃烧和尾部烟气净化,燃煤机组的总脱氟效率可达到98.9%,大部分氟元素以固态形式富集在石膏产物中。     

含稀硫酸的实验室有机废液焚烧SO2排放特性试验研究

在流化床焚烧炉中进行了含质量浓度为0.5%的稀硫酸的有机废液焚烧试验。研究了氧化性气氛、还原性气氛、温度和过量空气系数对稀硫酸分解生成SO2的转化率的影响,并分析了稀硫酸分解的反应机理。研究结果表明,在750～950℃的温度条件下,稀硫酸分解生成SO2的转化率随温度升高而上升;随着烟气中氧浓度的提高,SO2的转化率随之下降。     

选择性催化还原工艺中硫酸氢铵形成机理及影响因素

论述了选择性催化还原(SCR)烟气脱硝过程中硫酸氢铵(ABS)的形成机理,并分析了温度、氨逃逸量、SO3浓度、飞灰等对ABS形成的影响规律。分析表明:ABS的形成温度为190~240℃;当温度在320~345℃时ABS为气相,当温度高于345℃时ABS开始分解;为减少ABS的生成量,可通过控制NH3/NOx摩尔比在0.8~1.2之间,以减少氨逃逸量,同时尽可能减少烟气中SO2氧化率;调节SCR工艺运行温度,控制ABS在催化剂中的沉积,可避免催化剂堵塞和腐蚀。     

稻秆与煤混燃过程中碱金属迁移转化规律研究

以化学热力学平衡计算为基础,利用自行设计的立式管式炉结合X射线衍射(X-ray power diffraction,XRD)、扫描电子显微镜(scanning election microscope,SEM)等分析测试手段探讨稻秆与煤在850℃的条件下混合燃烧碱金属K、Na的迁移转化规律。结果表明,碱金属的主要气态组元KCl、KOH、NaCl、NaOH随稻秆含量的增多而增加,且氯化物的析出量大于氢氧化物的析出量;煤中某些矿物组分或元素对K的气相析出有抑制作用,但对Na的抑制作用不明显;灰中K、Na的存在形式直接受原料秸秆含量的影响,稻秆含量为0%和20%时,灰中K以K2O Fe2O3为主,Na则以Na2SO4为主,稻秆含量大于50%时,K2O 2SiO2、Na2SiO3随稻秆含量的增多表现出上升趋势,K2SO4、Na2SO4趋势则相反,原料K还会以KAlSiO4、KAlSi3O8的形式滞留在灰中。     

高汞煤循环流化床锅炉汞的迁移转化及飞灰吸附特性研究

为研究我国西南地区燃用高汞煤工业循环流化床（CFB）锅炉中汞的迁移转化特性以及飞灰对汞的吸附特性,使用LumexRA-915M汞在线分析仪对锅炉烟道不同位置烟气进行在线监测,同时对入炉煤、底渣、飞灰、脱硫浆液、脱硫废水等进行取样分析。结果表明:除尘器前烟气中的汞超过87%富集于飞灰中,底渣中汞仅占0.07%,飞灰对汞的富集主要归因于其未燃尽碳（UBC）含量、矿物组成及孔隙结构;锅炉所配备的布袋除尘器和湿法脱硫设备的除汞效率分别为91.19%和51.49%,最终排往大气的烟气汞质量浓度仅为3.43 μg/m3,高汞煤在CFB内燃烧汞排放达到了国家排放要求。此外,发现不同粒径下飞灰汞含量与UBC含量有相同趋势,而且飞灰中汞主要富集在飞灰表面并主要是以HgO和Hg0的形式存在。     

循环流化床锅炉汞排放和吸附实验研究

选取一台有代表性的440 t/h循环流化床锅炉,运用美国环保署推荐的安大略法,现场测定了入炉煤、底渣、飞灰和烟气中的各种汞形态浓度,获得了循环流化床锅炉汞排放特性。结果表明,循环流化床锅炉烟气中主要是颗粒汞,静电除尘装置的脱汞效率达98%,烟气汞排放浓度为0.062 mg/m3,底渣中汞小于总汞的1%。飞灰对汞强烈的吸附作用主要归因于其较高的含碳量,其次与飞灰中碳的结构形式和烟气温度有关。大幅度提高飞灰含碳量并不能提高其汞吸附量。     

氧化硅添加剂对准东煤高钙飞灰物相热转化作用的差示扫描量热分析

为研究氧化硅添加剂粒径和掺加比对防治准东煤结渣沾污的影响,使用差示扫描量热仪(differentialscanning calorimeter,DSC)研究准东煤高钙飞灰和2种不同粒径氧化硅的掺混样品的升温热流特征,并使用X射线衍射分析加热样品的物相变化。结果表明准东煤飞灰中含钙相的显著热转化和氧化硅添加剂的作用均发生在810℃以上温度,添加剂促进高钙飞灰加热产物的钙黄长石向钙长石转化。2000目氧化硅的防治效果比100目氧化硅的更好。硅灰比为1:9时2000目氧化硅可使飞灰DSC吸热谷温度延后50℃,有效地减缓飞灰熔融物质的生成,但是硅灰比增加到1:1时,其减缓飞灰生成熔融物质的效果并不更显著。工程上使用氧化硅添加剂防治准东煤的结渣沾污时,选择粒径小的添加剂可能比增加氧化硅的掺加量更有效。     

300 MW循环流化床锅炉掺烧高水分污泥试验研究

依托某300 MW循环流化床锅炉开展了高水分污泥掺烧试验,通过对入炉煤、污泥、飞灰、底渣和烟气等样品的测试分析,掌握了掺烧高水分污泥对锅炉运行的影响规律。结果显示,掺烧1%、3%、5%高水分污泥后锅炉运行稳定,炉内温度场分布、飞灰及底渣可燃物含量变化较小,灰渣中重金属及有害物含量均低于国家相关标准要求,烟气NO_x、SO₂和粉尘排放浓度符合国家及地方排放标准要求,汽水侧参数基本无变化,风机电耗无明显增加,当污泥掺烧比为5%时,锅炉热效率为90.57%。循环流化床锅炉可以直接掺烧高水分污泥,环境效益和社会效益显著,应用前景广阔。     

燃煤循环流化床痕量元素排放特性试验研究

在50k W循环流化床试验台上,采用美国EPA Method29痕量元素取样分析方法,研究小龙潭褐煤(含石灰石脱硫剂)循环流化燃烧过程中As、Cd、Pb、Sb、Cr、Mn、Co、Cu、Mo、Ba 10种痕量元素在底渣、飞灰、烟气中的分布富集特性、排放浓度。结果表明:痕量元素的质量平衡率在95%~125%范围内,试验结果具有良好的可靠性。痕量元素主要分布于底渣、飞灰中,烟气气态痕元素所占比例极小(0.05%);所研究的痕量元素具有半挥发性,在飞灰中有富集趋势在底渣中存在耗散;烟气中气态痕量元素浓度极低,最大值小于0.7μg/m3,但As、Pb、Cr远高于国家环保部关于空气质量的要求,燃煤电厂烟气痕量元素的排放应引起足够的重视。烟气中颗粒态痕量元素具有很高的浓度且变化较大,通过飞灰的高效捕集可很大程度减少烟气颗粒态痕量元素的排放。     

330 MW机组燃用神华煤优化改造

天津国电津能热电有限公司2×330 MW机组锅炉在掺烧神华煤过程中出现了严重结渣现象,为此电厂对燃用神华煤的2号锅炉燃烧系统进行了重新设计和调整,并在易结渣区域增加了26支吹灰器。优化改造后,锅炉结渣明显改善,空气预热器入口烟气温度降低11 ℃;飞灰含碳量和CO生成量基本不变,SCR装置入口NOx生成质量浓度降低30 mg/m3,锅炉效率升高0.3%,停炉检查发现炉膛区域和屏区结渣明显减轻。     

硫和五氯酚加热生成二噁英的试验研究

二噁英是环境中的痕量剧毒有机污染物,对人类健 康极具危害。 氯酚是垃圾焚烧过程中二噁英生成的重要前驱物,硫是前躯物生成二噁英过程中具有重要作用的外界因素。该文采用高分辨色谱和低分辨质谱(High Resolution Gas Chromatography / Low Resolution Mass Spectrometer)联用的二噁英测试分析方法,研究了空气气氛条件下五氯酚和元素硫加热后的二噁英排放因子。试验结果表明:不同温度条件下PCP生成二噁英存在毒性滞后现象;S/Cl=1.0时,温度高于500℃时,硫对PCP生成二噁英的抑制作用很明显;温度低于500℃时,硫反而促进了二噁英的生成。400℃时,元素硫的加入可以促进五氯酚生成二噁英,且在S/Cl=1时最明显;当S/Cl>1.5以后,元素硫的加入能明显降低二噁英排放因子。实验结果对于指导垃圾焚烧过程中二噁英生成和抑制机理研究具有重要意义。     

异重流化床垃圾与煤混烧重金属的排放特性

由于垃圾成分复杂，垃圾内所含的重金属在焚烧过程中将发生迁移和转化，最终分布在焚烧底灰、飞灰、烟气中。重金属通常具有急性或慢性毒性，对人体的健康产生负面效应，有时会以更复杂的方式危害人体，如致癌、致畸、致突变。该文对某垃圾焚烧厂的150t，日的流化床垃圾焚烧炉，在不同的煤与垃圾混烧比例下与纯煤燃烧时重金属的排放特性进行对比分析，并研究了脱硫剂(CaCO3，CaO)对重金属的吸附效果及除尘前后烟气中重金属Hg、Pb、Cd的含量分析，结果表明，掺煤混烧时飞灰中重金属的含量高于纯煤燃烧方式，且添加剂对重金属有不同的吸附效果，经水膜除尘后烟气中的重金属含量明显减少。     

气-气换热器在湿法烟气脱硫中的新应用

介绍一种可以解决湿法烟气脱硫腐蚀问题的新方法,即将管式气气换热器(MGGH)的降温换热器放在电除尘器之前,使烟气温度降到露点以下,烟气中的SO3与水蒸气凝结成雾状并附着在飞灰颗粒上,然后在除尘器中随飞灰一同被去除。该方法不但能提高排烟温度,而且解决了脱硫塔下游腐蚀的难题,同时还能提高除尘器效率,经济效益和环境效益非常显著。