石灰石对CFB锅炉对灰熔融性影响的试验研究

根据石灰石在CFB锅炉中的化学变化行为，对三种分别添加了石灰、硫酸钙以及石灰和硫酸钙不同配比混合物的煤灰进行了熔融性测定试验。试验结果表明，石灰石对灰渣熔融性温度影响明显，显著降低高熔点灰渣的熔融性温度，大幅度地提高低熔点灰渣熔融性温度，中等熔点灰渣的熔融性温度略有降低。     

神华煤配煤的试验研究

介绍了选用榆林D矿区神华煤和平朔煤进行配煤试验,通过工业分析、灰熔点和灰成分测试分析研究混煤的灰熔融特性。掺入平朔煤能有效地改变神华煤高钙高铁的灰成分特点,提高神华煤的灰熔点。不同混配比例混煤的沉降炉燃烧结渣试验结果表明,平朔煤能降低神华煤的粘结性、熔融性和结渣趋势,且灰渣易吹落。     

危废焚烧灰渣的等离子熔融特性研究

通过直流等离子体电弧熔融技术对危废焚烧灰渣熔融固化的处理效果的实验室研究,着重研究了其添加剂用量和熔融温度对灰渣中重金属固化效果和重金属的毒性浸出特性的影响,并对飞灰、底渣和熔渣的化学组成、物相组成、重金属毒性浸出特性和微观结构等进行了深入分析。结果表明,随着添加剂用量增加,熔渣中重金属固化率提高,重金属浸出质量浓度显著降低。熔融温度从1 250℃升高到1 450℃,重金属Cr、Ni、Cu、Zn的固化率显著提高,Pb、As的固化率逐渐降低。等离子体熔融产出的熔渣重金属浸出质量浓度都远低于毒性标准限值。本试验对于灰渣等离子熔融机理进行了深入研究,试验出最佳运行工况,对灰渣等离子技术装备的工业化开发具有重要意义。     

CaO对煤灰熔融特性的影响

气流床气化炉采用液态排渣,高熔点煤灰不能满足排渣要求,煤灰的结渣问题和灰熔融性有很大关系。为研究CaO对煤灰熔融特性的影响规律,在煤灰中添加不同比例的CaO并对灰熔融温度进行测试。使用扫描电镜能谱仪对试样进行元素组成分析和微观形貌观察,使用X-射线粉末衍射仪分析灰样中矿物质变化。结果表明,随着CaO添加比例的增大,煤灰熔融温度先降低后增高。CaO添加比例从0增加到30%时,高温下高熔点的钙长石含量降低,生成大量低熔点的钙铁榴石,灰熔融温度逐渐降低。CaO添加比例继续增加,高熔点的硅钙石含量增多,灰熔融温度逐渐升高。对本研究煤种,CaO添加比例为30%时,降低灰熔融温度效果最好。     

应用计算机控制系统预防危险废物回转窑焚烧结渣的研究

危险废物回转窑焚烧处置工艺具有诸多优点,但是当危险废物焚烧产生的灰渣熔融温度较低时,窑内的高温气氛会将灰渣颗粒熔融成液相,导致回转窑的结渣。灰渣的熔融实验结果证明,灰渣的熔融温度比较低,变形温度仅有1000℃左右。化学组分对灰渣熔融温度的影响研究表明,SiO2、Al2O3、CaO和CaSO4都对灰渣的熔融温度起到了升高的作用。采用计算机控制系统对整个系统进行监测、控制和管理,控制回转窑的温度在略低于灰渣熔融温度的水平运行,或者对危险废物在焚烧前进行合理的预混配伍,都能起到较好的预防回转窑结渣的作用。     

高灰熔点煤加压气流床气化特性

在25 kg/h规模的沉降式加压气流床气化实验装置上,研究了高灰熔点煤种在固态排渣温度范围内的气化特性及灰渣熔融特性.结果表明,气化温度、碳转化率均随O/C物质的量比的增加而增加,冷煤气效率则随O/C物质的量比的增加旱现先增大后减小的变换规律;本实验条件下,最佳O/C物质的量比在1.0～1.2之间,此时冷煤气效率达最大值(42%左右),相应碳转化率为90%;对最佳工况下气化炉底部、旋风分离器和布袋除尘器内的灰渣进行SEM分析表明,该工况下气化炉底部、旋风分离器内的灰渣在整体上仍以固态形式存在,只是有部分低熔融成分发生熔融,其熔融部分的粒径在数微米左右,而布袋除尘器内的灰渣没有发生熔融现象.     

65t电弧炉石灰石炼钢工艺研究

通过管式炉实验和工业试验的方式研究电弧炉炼钢用石灰石代替部分石灰造渣工艺的可行性。管式炉实验表明石灰石的加入可以满足对终点脱磷率和碱度的要求。工业试验的试验结果表明石灰石代替部分石灰的造渣工艺在满足炼钢要求的前提下,可以使电弧炉吨钢石灰消耗降低23.3 kg,总体来说可以达到降本增效的目的。     

煤灰性质的测定(下)

第四节灰渣成分同粘度-温度的关系早在十九世界三十年代,矿务局和其它机构就对湿底炉膛中熔融灰渣流动特性的测量进行过研究,并使灰渣成分同熔融态灰渣的粘度建立了联系;通过把当量氧化铁,二氧化硅当量和氧化钙百分数等灰渣成分数据代入专门的式子中,并利用一系列表示粘度同灰渣成分之间关系的实验曲线,粘度-温度关系就能建立。     

钙基对煤灰熔融特性影响的研究

炉内喷钙脱硫技术增加了烟气的飞灰含量和灰中钙的含量,对煤灰的熔融特性有一定影响.在几种动力用煤中添加钙基吸着剂,对灰渣的成分及其熔融特性进行研究,并对添加钙基吸着剂后的灰熔点进行拟合计算,为添加钙基吸着剂后灰熔点的计算提供一种计算方法.结果表明:不同煤种的含硫成分不同,随着Ca/S的不同,煤灰熔融特性变化也不相同.根据20组试验数据,用回归方法拟合出适合添加钙基的灰熔融特性方程,拟合结果显著性高,既充分证明了不同煤的灰熔融特性随添加钙基的变化不同,又可预测添加钙基吸着剂后灰熔点的变化.     

生物质与烟煤灰的理化特性及混合灰熔融特性研究

文章利用扫描电子显微镜(SEM)、X射线荧光光谱仪(XRF)、X射线荧光衍射仪(XRD)、灰熔融特性分析仪对4种生物质(海草、梨木、榛子壳、稻秆)灰与神木烟煤灰的混合灰的熔融特性进行了研究。研究发现:水生生物质(海草)灰的掺混使混合灰的熔融特性温度先升高再降低;两种木本生物质(梨木和榛子壳)灰的掺混使混合灰的熔融特性温度逐渐升高;草本生物质(稻秆)灰的掺混对混合灰熔融特性温度的影响与水生生物质灰类似。由XRF分析可知:Na2O和CaO对于混合灰的熔融特性温度有更明显的影响,随着混合灰中Na2O含量的逐渐增加,混合灰的熔融特性温度逐渐下降;随着混合灰中CaO含量的逐渐增加,混合灰的熔融特性温度逐渐上升。由XRD结果可知:水生生物质灰在高温下容易形成熔点较低的碱金属硅酸盐,使混合灰的熔点降低;木本生物质灰中的CaCO3含量较高,能够提高混合灰的熔点;草本生物质灰与水生生物质灰类似,含有的低熔点碱金属硅铝酸盐使混合灰的熔点降低。     

不同添加剂对生物质灰分及床料的熔融性影响

使用灰熔点法,分析Al2O3、高岭土、CaO对稻草、麦秸秆与河砂及煤灰混合物的熔融性质的影响,研究结果表明灰熔点法在预测添加剂对生物质灰分与床料熔融粘结改善方面具有较强的适用性。煤灰与两种生物质混合物的灰熔点要高于河砂与两种生物质灰分混合物的灰熔点,麦秸秆与床料混合后的灰熔点要高于相同奈件下稻草与床料混合后的灰熔点,三种添加剂对提高生物质灰与煤灰、河砂混合物的灰熔点结果从高到低依次是Al2O3,高岭土,CaO。     

生物质灰熔融温度预测模型的研究

基于生物质灰成分和熔融温度实测数据构成的数据样本分析了灰成分对灰熔融性的影响,采用回归分析方法建立了灰熔融温度预测模型,并对回归方程的显著性及准确性进行了检验.结果表明:SiO2、CaO、K2O、SO3和P2O5对生物质灰熔融性的影响具有双重性;MgO和Na2O对生物质灰起助熔作用;该预测模型适用于预测生物质灰熔融温度,具有工程应用价值.     

准东煤灰熔融特性试验研究

将神华准东煤（神华煤）和天池能源准东煤（天池煤）与碱沟煤按照不同质量掺混比进行混合并制得灰样,将NaCl、CaO、Al2O3和SiO2按不同添加比例加入神华煤和天池煤并制成灰样,对上述混合灰样的熔融特性进行研究.结果表明：碱沟煤掺混2种准东煤后,随着准东煤质量掺混比的增大,混合灰各个灰熔点特征温度先降低后升高;随着灰样中Na含量增加,准东煤灰样的变形温度显著降低,软化温度、半球温度和流动温度先降低后趋于不变;当灰样中Na含量达到一定比例后,NaCl对准东煤灰熔融特性的影响明显减弱;CaO对准东煤灰熔点的影响较复杂,可以降低也可以提高灰熔点;随着Al2O3添加比例的增加,准东煤灰熔点先升高后急剧降低;随着SiO2添加比例的增加,神华煤灰样的变形温度先升高后降低,而天池煤灰样的变形温度逐步升高,其他3个特征温度均逐渐降低.     

提高煤灰熔融温度及其机理的研究

文章针对上海焦化有限公司煤的气化和燃烧工艺现状及其原料煤——神府煤灰熔融温度低的特点，通过实验，分别考察了粘土类阻熔剂以及与焦炭或其它煤混配对煤灰熔融性的影响，探讨了提高煤灰熔融温度的方法。结合X射线衍射及CaO-Al2O3-SiO2相图探讨了添加阻熔剂及配煤后的煤灰熔融机理，讨论了阻熔剂和配煤对煤灰熔融性的影响。从成本对比角度，为工业生产推荐了一套提高煤灰熔融温度的最佳方案。     

添加剂对煤灰熔融特性的影响

在8种煤灰中添加不同矿物质作助熔剂,对煤灰熔融特性进行研究;并用灰色系统方法对8种煤灰的矿物质成分和综合成分与煤灰熔融特性的相关度进行研究,然后对实验方法与灰色系统关联度方法进行比较研究.结果表明:添加剂可以降低煤灰熔融温度,也可以升高煤灰熔融温度,添加剂CaCO3为30%时,F煤和D煤得到最低熔点分别为1 250℃和1 350℃;添加剂硼砂(Na2B4O7·10H2O)为15%时,F煤到最低灰熔点1 150℃,硼砂为20%时,D煤可到熔点1 300℃以下.根据关联度方法可得到:酸性矿物质是影响煤灰熔融温度的主要因素,钠系物质对灰熔融性的关联度比钙系物质影响大,数学方法计算结果与实验结果相吻合.     

碱金属K对无烟煤灰熔融性的影响规律

借助灰熔融性测定仪、X射线荧光光谱分析仪和热力学计算软件FactSage考察了不同比例的碱金属K对山西典型无烟煤煤灰熔融性的影响规律。结果表明:当K_2O的添加比例为10%时可有效降低无烟煤灰的熔融温度,而K_2O的添加比例超过10%时,煤灰熔融温度有上升的趋势;当K_2O的添加比例为10%时,灰中的主要耐熔矿物质石英(SiO_2)、白榴石(KAlSi_2O_6)和钙长石(CaAl_2Si_2O_8)等完全分解,是煤灰熔融温度降低的主要原因。     

Ash deposition and sodium migration behaviors during combustion of Zhundong coals in a drop tube furnace

Zhundong coalfield is one super-large coalfield recently discovered in China. However, the utilization of Zhundong coal in power plants has caused serious ash-related issues mainly due to its high-sodium feature. The ash deposition problem on convection heat exchanger surfaces is still particularly difficult to resolve and its mechanism has yet to be fully understood. This study deals with the ash deposition and alkali metal migration behaviors on convection heat exchanger surfaces between 400 and 800 °C during combustion of Zhundong coal using a lab-scale drop tube reactor. Experimental results show that the sodium content in ash deposit of Zhundong coals increases obviously as the deposition temperature decreases from 800 to 600 °C, while it is almost unchanged below 600 °C. The contents of iron and calcium in ash deposits exhibit nonmonotonic variations as the deposit probe temperature varies between 400 and 800 °C. Quartz and calcium sulfate are main crystalline phases in ash deposit of Zhundong coals. Calcium is inclined to present as calcite and lime at low deposition temperature, while high temperature facilitates calcium sulfation. Sodium of crystalline phase is found as albite and sodium sulfate at low deposition temperature. Both condensation of gaseous alkali metals and formation of low-melting minerals were responsible for the ash deposition phenomenon on convection heat exchanger surfaces involved in combustion of Zhundong coal. The sodium content in ash deposit decreases considerably with the increasing combustion temperature while the case of iron variation is opposite due to its low-volatility. In addition, the Na content in ash deposits increases obviously with the access air ratio reduced from 1.2 to 1.05, but the local weakly reducing atmosphere leads to less iron within ash deposits. Clarification of sodium migration and evaluation of ash deposition behaviors during combustion of Zhundong coal is helpful for a better exploration of the functional mechanism of ash deposit and then large-scale utilization of high-sodium coals.     

含盐有机废液焚烧煤灰熔融特性试验研究

研究3种不同灰熔融性的煤(元宝山褐煤、崔家沟烟煤、徐州烟煤,分别简称为Y煤、C煤和X煤)与不同含盐率(碱金属钠盐Na2SO4、NaNO3、Na2CO3等在红水中的含量,通称含盐率)化工废液红水混合焚烧的灰熔融特性。研究结果表明,在不添加石灰石时,随着红水含盐率的增加,X煤、C煤的灰熔融温度均呈下降趋势,其中在相同的含盐率下X煤的灰熔融温度下降较多,Y煤的灰熔融温度则呈先下降后增加再下降的趋势;添加石灰石(Ca/S=2.0)后,随着红水含盐率的增加,X煤的灰熔融温度呈先下降后增加的趋势,且在红水含盐率为10%处其4个特征温度均存在一个最小值,而C煤和Y煤的灰熔融温度变化情况与不加石灰石时类似,但变化幅度相对较小;在一定的含盐率(15%)下,X煤和C煤的灰熔融温度均随着石灰石量的增加,先下降后增加,但X煤的变化明显,Y煤的变形温度、软化温度增加,而半球温度和流动温度则先下降后增加。研究结果为含盐有机废液在流化床中焚烧时防止床料结焦提供理论依据。     

The physicochemical properties of different biomass ashes at different ashing temperature

There are no specific standards for biomass ash analysis in China, so the standards for coal ash analysis are usually used to determine the property of biomass ash. Three kinds of biomass including rice straw, pine sawdust and Chinese Parasol Tree leaf burned at 815 °C, 600 °C and 500 °C respectively corresponding to the temperature required in the standard of GB and ASTM. The ash content and composition were analyzed. Based on the ash composition results, the volatilization of alkali oxides in biomass ash and slagging/fouling problems related to biomass thermochemical conversion were investigated. The alkali metals were relatively more volatile with the increasing of ashing temperature. The crystalline phase composition and surface morphology characteristics of the ash particles were investigated by XRD and SEM analysis. The increasing ashing temperature resulted in the decreasing of the diffraction intensities of metal salts and the increasing of the diffraction intensities of silicon compound. Ash fusion temperatures were measured by 5E-AFII Ash Fusion Analyzer. The results indicated that the ash content, composition, crystalline phases composition, surface morphology and ash fusibility were all closely related to ashing temperatures. The analysis at 600 °C ashing temperature was regarded as the optimal for an exact determination of ash properties.