气氛对焚烧飞灰熔融过程中重金属行为的影响

在小型熔融炉上将焚烧飞灰进行熔融处理实验,系统地研究了不同气氛对几种重金属固溶、挥发行为的影响,并用扫描电镜对试样微观结构进行了分析。结果表明,在氧化性气氛下重金属Cr、Ni、Cu、As的固溶率与其熔沸点呈正相关,固溶率依次为:Cr>Ni>Cu>As;低沸点重金属Pb、Cd、Hg等在熔融过程中均有很高的挥发性,由于熔融时Zn易形成Zn2SiO4、ZnSiO3和ZnAl2O4等不易挥发的化合物,故其挥发率较低。还原性气氛有利于Ni、Cr、Cu和As的固溶,有助于Hg、Cd、Zn的挥发,但对Pb的挥发却有抑制作用,Pb的挥发率在1100~1400℃范围均小于50%。还原性气氛下飞灰的熔融效果明显优于氧化性气氛,低沸点重金属的挥发率也高于氧化条件,熔渣断面气孔基本消失,且表面平整光滑,结构致密紧凑。     

SiO2添加剂对城市垃圾焚烧飞灰熔融特性的影响

在小型熔融实验台上,将不同比例的SiO2与焚烧飞灰均匀混合进行熔融处理实验,系统地研究了SiO2掺入量对熔融试样的重金属分布、浸出毒性等方面的影响。结果表明,飞灰SiO2掺入量对焚烧飞灰熔融特性有显著影响,SiO2添加剂可有效控制焚烧飞灰重金属污染物。当Cr,SiO2掺入量为15%时,Cr的固溶率达到最高,为106.3%;对于Ni,Cu和As,当SiO2的掺入量低于15%时,有利于它们的固溶率提高,但SiO2掺入量超过15%时,3种重金属的固溶率与SiO2掺入量成反比。对于Cd、Pb、Zn,三者的挥发率均随SiO2的添加量增加而减少,但SiO2对Zn的挥发抑制作用较明显,而对Pb,Cd的挥发有较弱影响;SiO2掺入量对Hg的挥发几乎没有影响。当SiO2掺入量超过20%时,熔渣断面平整且结构致密,呈细条纹状,表面无任何孔隙。随着SiO2掺入量的增加,试样收缩率趋于线性增长,熔渣密度则缓慢减小,熔融体中重金属的浸出率呈减少趋势。     

熔融温度对城市生活垃圾焚烧飞灰旋风熔融试验特性的影响

采用自行设计的旋风熔融系统对焚烧飞灰进行熔融试验，研究了不同熔融温度条件下熔渣的微观形貌及熔融过程中重金属行为。结果表明，旋风熔融处理系统设计合理，系统能够协调稳定运行，使用方便；旋风熔融可有效地固溶焚烧飞灰中的重金属，易于焚烧飞灰的大规模处理。在较低熔融温度下(1250~1300℃)，试样仅发生烧结反应或部分熔融；较高的熔融温度(>1350℃)可使试样完全转化为玻璃态。在1250~1 400℃范围内，Ni、Cr、Cu、Co、Mn的固溶率随熔融温度的升高呈缓慢增长趋势，而熔融温度变化对As、Pb、Cd、Zn的固溶率影响显著。熔融产物中Zn、Cr、Pb、Cu、Cd、Hg等重金属浸出率均非常低，低于美国EPA标准限值。     

添加剂对焚烧飞灰旋风熔融过程中重金属固溶率的影响

采用自行设计的旋风熔融炉对焚烧飞灰进行熔融试验,研究了不同种类的添加剂对熔融过程中重金属行为的影响。结果表明,CaO的添加对Cr、Cu、Mn的固溶有抑制作用,As、Zn、Pb的固溶率亦随CaO添加量的升高而减小。焚烧飞灰中添加SiO2有利于提高重金属的固溶率。随飞灰试样中SiO2添加量的增长,Ni、Cr的固溶率略有增加,而Cu、Co、Mn的固溶率明显提高;As、Cd、Zn、Pb的固溶率随SiO2添加比例的增大亦呈显著上升趋势。除了Hg外,随着飞灰中MgO添加量的增加,Ni、Cr、Cu、Co、Mn的固溶率均有所提高,Zn、As、Cd、Pb的固溶率提高更为显著。3种添加剂对重金属的固溶效果由高到低依次为MgO、SiO2、CaO。     

不同氧化物对焚烧飞灰旋风熔融过程中重金属迁移行为的影响EI北大核心CSCD

利用自行设计的0.2MW旋风熔融炉研究了不同氧化物（CaO、SiO2和MgO）对焚烧飞灰熔融过程中重金属迁移行为的影响。结果表明：CaO掺杂量为5%时可抑制熔融过程中重金属的排放;SiO2和MgO的掺杂有利于重金属向熔渣中迁移。烟气中As、Cd、Zn、Pb的比例随SiO2掺杂量的增加而减少,而Cu、Co、Mn的在熔渣中的比例显著提高。烟气中重金属含量随着MgO掺杂量的增加呈先减小后增加的趋势,在10%左右达到最低。当MgO掺杂量为10%时,As、Zn、Cd、Pb、Hg大部分迁移至熔融飞灰或烟气中,由高到低顺序为：Hg〉As〉Zn〉 Pb〉Cd。对于Cu、Co和Mn,迁移至熔渣中范围约在45.5 %~59.4 %之间,而在烟气中的比例在23.8%~26.3%之间。XRD分析表明,飞灰中掺杂5%的CaO后,熔渣中为：CaSiO3、CaAl2Si2O8、Ca2Al2SiO7、Fe2SiO4。随着SiO2掺杂量的增加,熔渣中Ca2Al2SiO7、CaSiO3等晶体的份额下降,有利于熔渣中形成玻璃态无定形物质,可显著提高重金属迁移到熔渣的比例。当试样中MgO掺杂量为10%时,熔渣中的主要晶相为：（MgFe）2SiO4、Fe3Al2Si3O12、Ca2MgSi2O7,其熔渣玻璃化程度较好。     

不同氧化物对焚烧飞灰旋风熔融过程中重金属迁移行为的影响

利用自行设计的0.2MW旋风熔融炉研究了不同氧化物(CaO、SiO2和MgO)对焚烧飞灰熔融过程中重金属迁移行为的影响。结果表明:CaO掺杂量为5%时可抑制熔融过程中重金属的排放;SiO2和MgO的掺杂有利于重金属向熔渣中迁移。烟气中As、Cd、Zn、Pb的比例随SiO2掺杂量的增加而减少,而Cu、Co、Mn的在熔渣中的比例显著提高。烟气中重金属含量随着MgO掺杂量的增加呈先减小后增加的趋势,在10%左右达到最低。当MgO掺杂量为10%时,As、Zn、Cd、Pb、Hg大部分迁移至熔融飞灰或烟气中,由高到低顺序为:HgAsZnPbCd。对于Cu、Co和Mn,迁移至熔渣中范围约在45.5%~59.4%之间,而在烟气中的比例在23.8%~26.3%之间。XRD分析表明,飞灰中掺杂5%的CaO后,熔渣中为:CaSiO3、CaAl2Si2O8、Ca2Al2SiO7、Fe2SiO4。随着SiO2掺杂量的增加,熔渣中Ca2Al2SiO7、CaSiO3等晶体的份额下降,有利于熔渣中形成玻璃态无定形物质,可显著提高重金属迁移到熔渣的比例。当试样中MgO掺杂量为10%时,熔渣中的主要晶相为:(MgFe)2SiO4、Fe3Al2Si3O12、Ca2MgSi2O7,其熔渣玻璃化程度较好。     

城市生活垃圾焚烧飞灰基本特性研究

研究了国内3个正在运行的城市生活垃圾发电厂的飞灰。结果表明:焚烧飞灰成分相当复杂,其主要成分是SiO2、CaO、Al2O3和Fe2O3,其次为Na2O、K2O、MgO,还含有少量重金属,如Cd、Cr、Cu、Pb、Zn等,其中Pb、Zn等重金属严重超出危险废物鉴别标准,属于危险废物。飞灰粒径的主要范围在10～100μm之间。焚烧飞灰熔点受成分的影响最为显著,SiO2+Al2O3含量的高低直接影响飞灰试样的熔点,3种焚烧飞灰的熔点由高到低依次为FA3>FA2>FA1。     

燃煤飞灰中重金属元素分布规律的试验研究

采用原子光谱吸收分析仪和原子荧光分析仪对杭州某热电厂 2 2 0t/h循环流化床锅炉在不同工况燃烧时电除尘器飞灰中重金属元素Cd、Cr、Pb、Cu、Ni、Hg的含量进行了分析 ,并研究了锅炉负荷和Ca/S比变化对飞灰中重金属元素分布的影响。研究表明飞灰中重金属元素的分布一般存在以下关系 :Hg 相似文献   

循环流化床垃圾焚烧系统电除尘飞灰和布袋飞灰特性研究

以浙江某垃圾焚烧电厂飞灰为研究对象,研究了电除尘飞灰和布袋飞灰粒径分布、表面特征、矿物组成、重金属含量和浸出特性。结果表明:1)电除尘飞灰和布袋飞灰粒径呈单峰分布,大部分分别集中在9.8～120.6mm和3.8～72.8mm之间;2)电除尘飞灰和布袋飞灰孔隙率基本可以忽略不计,飞灰对重金属的吸附主要是在飞灰颗粒表面进行;3)电除尘飞灰中晶相主要为SiO_2,而布袋飞灰晶体包括SiO_2、Ca(OH)2、CaCO3、NaCl和KCl;4)Cd和Hg以气化、冷凝和吸附的方式向飞灰传递,元素Se以化学吸附的方式向飞灰传递,As和Cr以烟气夹带的方式向飞灰传递,元素Pb、Zn和Cu主要通过形成氯化物以气化、冷凝和吸附的方式向飞灰传递;5)飞灰中Cd、Cu和Zn易于浸出,而Cr、Hg和Se浸出率相对较低。     

利用燃煤流化床飞灰固化垃圾焚烧飞灰的试验研究

为抑制垃圾焚烧飞灰中有害重金属的浸出,利用燃煤流化床飞灰作固化剂对其进行固化处理。试验结果表明：燃煤流化床飞灰对垃圾焚烧飞灰中重金属Ni、Cr、Pb、Cu、Zn的浸出有一定的抑制作用,而对Cd作用不大;随着燃煤硫化床飞灰掺混比例的增加以及固化体固化时间的延长,垃圾焚烧飞灰中重金属浸出率有所减少,其中Ni、Cr、Cu的减少较为明显。     

钢芯铝绝缘导线融冰传热数值分析

为消除电网覆冰灾害,对一种嵌入绝缘层的钢芯铝绞线结构进行了融冰研究,简要介绍了其在不断电情况下,利用线路运行电流实现在线融冰技术的原理。针对该导线结构,文章从传热学角度对其融冰物理过程进行了分析,建立了无重力条件下该导线融冰时的简易数学模型,推导了该导线达到融冰稳态时,导线各部分温度分布解析式,设计定制了嵌入绝缘层的钢芯铝绞线来进行融冰实验,实验结果验证了该导线融冰的有效性和可行性。     

输电线路融冰的技术措施探讨

在2011年初的冰灾中,虽然各种融冰方案都在实际应用中发挥了重要作用,但普遍存在融冰工作效率低下的问题。如何利用各种技术手段来提高融冰效率就成为当前必须考虑的技术问题。     

考虑融冰因素的输电线路覆冰故障概率计算

根据导线覆冰表面热平衡方程分析内外部融冰因素对导线冰载荷的影响,计及地形对冰载荷的影响以及覆冰引起导线等效半径增大对风载荷的影响,通过气象实测的降雨量、风速、风向、温度等信息以及电网运行信息、当前监测覆冰厚度等信息建立输电线覆冰厚度增长预测模型。从输电线路覆冰过载机理出发,构建覆冰故障概率计算框架,从力学角度分析覆冰厚度及风速对输电线路的共同作用,采用反映金属承载极限特性的指数模型计算输电线路故障概率。以实际线路为例验证了该模型计算得到的线路覆冰故障概率变化趋势与实际故障情况相符,能够充分验证覆冰故障率与实际天气的相关性。     

直流融冰试验在宁波电网的应用

直流融冰是输电线路应对冰灾的一种有效手段。以一条220kV线路直流融冰试验为例,对融冰线路两侧状态的定义和调度操作要求作了明确规定,分析了通过对矩阵闸刀的切换来调整直流融冰装置的融冰模式,并给出了继电保护定值的整定原则。实际试验数据结果分析表明,优化电网中直流融冰装置的布点原则、操作流程并考虑各种风险和约束的融冰调度策略可有效提高融冰效果。     

电触点静熔焊判据研究

本文介绍了电触点静熔焊判据的研究近况,并从传热暂态方程出发,推导出了触点材料对称配对与非对称配对时不同材料抗静熔焊能力相对大小的判据。     

热封机温度工艺参数优化及应用前景

简述了热封机结构及原理与铅酸蓄电池槽、盖的材料 ,提出了合理的热封工艺参数及其必要性。     

高压输电线路电热融冰技术

高压输电线路冰灾严重威胁电网的安全运行,覆冰线路的电热融冰是复杂的多物理场非线性过程,从理论上揭示覆冰导线的融冰机理,分析多种计算条件下LGJ-70/10和LGJ-400/65型导线雨凇覆冰的融冰时间,提出电热融冰技术领域中关系到融冰效率、线路安全以及节能所需考虑的最短融冰时间的重要参数,总结了覆冰厚度、覆冰温度、导线温度、环境温度以及对流载荷对最短融冰时间的影响,为高压输电线路的融冰技术应用和发展提供可靠的分析依据。     

直流融冰装置的运行维护探讨

结合500kV铜仁变电站固定式直流融冰装置的运行及融冰情况,简要介绍了直流融冰装置在日常运行维护和实际融冰工作中出现的一些情况进行探讨。     

35kV交流融冰变压器的改造方案

在利用交流短路对线路进行融冰的时候,由于电源电压为固定电压,不能调节,大大限制了交流短路融冰的实际应用。如果有一个能够调节输出电压的电源,将大大提高交流短路融冰的应用范围,提高融冰效率。介绍利用现有35kV变压器进行简单改造后,就能够实现对10kV～110kV大多数线路进行交流融冰的方法。     

影响直流融冰工作效率的探讨

在500kV安顺变使用直流融冰装置对500kV线路进行融冰过程中出现影响融冰工作效率的几个问题,通过问题的分析找出解决的办法,保障融冰装置在紧急的情况下能快速投入运行。