生物质与煤混燃过程中的腐蚀及其防治措施

生物质中K和Cl的含量较高,在燃烧过程中可引起过热器受热面的严重腐蚀,限制了其在电厂中的大规模利用.生物质与煤混燃技术对上述问题有所改善,当生物质掺混比例较低时,其腐蚀机理与煤燃烧时相似,腐蚀主要是由氧化和硫化作用引起;当生物质掺混比例较高时,腐蚀主要由KCl引起,氯可穿透金属表面的保护性氧化膜,加速腐蚀.通过对生物质与煤混燃腐蚀机理的综合分析,提出了相应的防治措施:(1)加入添加剂;(2)对燃料进行预处理;(3)在金属表面喷涂耐腐蚀涂层或采用耐腐蚀钢材;(4)调整运行参数.     

生物质与煤混燃过程中碱金属对汞氧化影响的热力学研究

针对生物质中Cl和碱金属含量高的特点,研究生物质与煤混燃过程中Hg的氧化机制。使用化学热力学软件Chemical Equilibrium with Applications(CEA)建立C/H/O/N/S/Cl/K/Na模型,分析碱金属元素K、Na与非金属元素Cl和S的反应,发现1100K以下Cl仍然主要以HCl形式存在,SO2的含量逐渐减少,碱金属主要以碱金属硫酸盐(A2SO4)的形式存在,这对Hg的氧化反应变得更为有利,同时随着生物质的添加,这种趋势更为明显。同时使用动力学软件Chemkin4.1构建了Hg/C/H/O/N/S/Cl/K/Na的化学和气相平衡模型,进一步研究了生物质与煤混燃过程中对Hg氧化的影响。计算结果表明,生物质与煤之比越高,对Hg的氧化越有利,生物质中高含量的Cl是促进Hg氧化最主要的因素,而K、Na的存在对Hg的氧化有进一步的促进作用,这进一步证实了热力学计算结果。     

桉树枝直燃利用过程中碱金属迁移规律分析

为了解某生物质电厂燃用的桉树枝的碱金属迁移规律,对其进行了燃烧实验研究。实验样品为粒径180μm的桉树枝颗粒,在管式燃烧器中进行燃烧重复实验,获得不同温度和燃烧时间下的残留物样品,然后对残留物进行工业分析,获得挥发分、固定碳的燃烧规律;实验结果表明桉树枝碱金属挥发性很强,高温燃尽时有87%的钾释放进入气相,碱金属的析出随温度的增高而加快,析出总量也随温度和停留时间而增加。另外,以高岭土作为添加剂,定量分析了其对桉树枝碱金属在灰渣中的固留率的影响,分析结果表明高岭土对桉树枝的碱金属有很好固留作用,5%的高岭土添加量固留效果最佳。     

碱性矿物成分对秸杆和煤混燃过程中氮转化的影响

采用热重差热同步分析仪和气相色谱质谱联用仪对以不同比例混合的脱灰秸秆和脱灰煤以及添加单一NaOH和MgO后的样品进行燃烧试验,研究碱金属Na及碱土金属Mg对NO释放特性的影响.结果表明,脱灰煤中添加碱金属Na可催化NO还原,添加碱土金属Mg对NO还原影响不大;脱灰秸秆随着碱金属Na添加量的增大,NO释放量先降低后增大,而添加MgO后NO释放规律则相反;脱灰秸秆和脱灰煤随Na、Mg添加量的增加,对NO还原的催化作用增强,但Na和Mg的添加量分别达到2.5％和1.2％时其催化作用趋于稳定.     

污泥和煤混燃特性的研究

利用热重-红外联用的方法对某一煤种、污泥及其两者混合物进行了在升温速率为15℃/min、模拟空气气氛条件下的燃烧情况和红外适时在线跟踪检测情况，分析了其燃烧过程中燃烧特性参数和IR谱图的变化情况。其结果表明：混合试样和煤相比，其着火温度有所上升，综合燃烧性能有所下降；在混燃过程中，煤和污泥基本上保持了各自的特性，而煤的燃烧表现得更为明显；IR谱图与TG结果完全吻合。     

城市生活垃圾与煤混燃与综合利用评述

我国城市生活垃圾采用混合收集,成分复杂、热值低、含水率和可降解有机物含量高,给垃圾的焚烧带来了很多困难.城市生活垃圾与煤混燃,可有效减小温室效应,降低二噁英及酸性气体的排放,同时可减少煤炭的消耗,降低因烧煤造成的环境污染和石化能源的消耗.系统介绍了混燃过程的燃烧特性、各种污染物排放特性、灰结渣特性以及混燃的经济效益.在...     

煤与生物质混燃过程中SO_2释放规律研究

利用管式炉-FTIR二氧化硫检测系统对神华煤与玉米杆和树皮在不同混燃比下混合燃烧时SO2的释放规律进行了研究。结果表明:混燃过程SO2释放量随着混燃比的增加而降低,其原因是煤与生物质的混合燃料含硫量有所降低。煤与生物质混燃时,自脱硫率由煤的自脱硫,生物质的自脱硫以及二者协同脱硫3部分组成,而协同脱硫效果显著。随着混燃比的增加,协同脱硫对自脱硫的贡献率先增大后减小,存在一个最大值;燃料向烟气中的硫转化率先减小后增大,存在一个最小值。神华煤与玉米杆和树皮混燃时,混燃比最佳值为50%;随着混燃比的增加,SO2开始释放的时间逐渐提前,释放所用时间也逐渐减少。     

准东煤燃烧过程中碱金属释放光谱检测研究

为研究准东煤在燃烧过程中碱金属的迁移及释放规律,基于火焰自发射光谱原理,搭建一套乙烯平面火焰检测台架,利用光谱仪对五彩湾煤进行燃烧实验研究。测量结果表明:煤颗粒的火焰与形态的变化,与碱金属的释放阶段具有一定的对应关系;光谱仪可以同时测量温度和碱金属的释放,碱金属的释放分为挥发分、焦炭和灰分3个阶段;挥发分和焦炭阶段持续时间较短,但碱金属释放量在50%左右。     

锅炉掺烧高碱金属煤的试验研究

通过对锅炉燃用高碱金属煤种的特性研究及掺烧技术要点分析,介绍了不同比例的掺烧试验,并针对出现的问题提出了解决方案,最终成功掺烧高碱金属煤达33%左右。     

富磷添加剂对麦秆燃烧过程中碱金属迁移转化行为的影响

通过研究3种富磷添加剂与麦秆中碱金属的化学反应机制,分析磷对麦秆燃烧过程中碱金属迁移转化行为的影响。富磷添加剂包括：磷酸二氢铵(NH4H2PO4)、磷酸二氢钙(Ca(H2PO4)2·H2O)、磷酸三钙(Ca3(PO4)2)。利用电感耦合等离子体发射光谱(inductively coupled plasma optical emission spectrometer ICP-OES)、X 射线衍射(X-ray powder diffraction,XRD)以及扫描电子显微镜X射线能谱(scanning electron microscopy , energy dispersive X-ray SEM-EDX)等分析检测手段,对燃烧底灰中碱金属(K 和 Na)含量、产物物相、微观形貌及特征区域元素分布进行分析。在800℃进行麦秆与富磷添加剂的混烧实验。研究结果表明,适量富磷添加剂的添加对麦秆中碱金属具有捕集作用,抑制碱金属以气态形式析出,还可以抑制麦秆底灰发生烧结。富磷添加剂与麦秆中碱金属发生化学反应可生成高熔点 K-Ca-P 的化合物。NH4H2PO4和Ca(H2PO4)2·H2O与麦秆中碱金属反应主要生成 CaK2P2O7;Ca3(PO4)2与麦秆中碱金属反应主要生成Ca10K(PO4)7、Ca10Na(PO4)7和 Ca5(PO4)3Cl。碱金属磷酸盐的生成说明了富磷添加剂对麦秆燃烧过程中碱金属捕集作用的机制。     

生物质与煤共燃研究

简要介绍生物质与煤共燃的意义及其应用前景。在此基础上,深入分析二者共燃的生物质预处理、燃烧特性、污染物排放及共燃灰污、结渣和腐蚀性、共燃方式及共燃经济性。同时还对所面临的问题如:生物质体密度、能量密度低,高碱金属含量带来的低灰熔点,高氯含量可能带来的腐蚀,提出了一些解决办法。最后对二者共燃的实验研究进行了较深入地分析。     

燃煤电厂配煤掺烧试验研究

根据火电机组燃烧调整、燃煤结构优化和经济性运行的要求,对某电站600MW机组进行了一系列配煤掺烧试验.从试验结果看,在燃用非设计煤种时应注意其燃烧特性,通过有关运行参数的控制以保证锅炉和制粉系统的安全运行.     

生物质与煤流化床混烧的NOx排放规律研究

研究了生物质与煤流化床混烧的NOx排放规律。实验结果表明:采用生物质与煤混烧的方法可以有效地降低流化床燃烧煤中的NOx的排放。     

掺烧煤泥型CFB锅炉脱硫系统优化与改造

针对440 t/h CFB锅炉SO2排放超标问题进行了研究,结合兖矿济三电力有限公司的实践,介绍了原石灰石脱硫系统存在的问题及优化改造情况,最终使SO2排放浓度控制在300 mg/m3以下,同时解决了石灰石系统堵管及下料不畅问题。     

稻草和玉米秆热解气体产物的释放特性及形成机理

采用管式反应器与傅里叶变换红外分析(FTIR)联用技术进行了生物质热解特性及主要气体产物释放规律的研究。结果表明,农业生物质热解的主要气体产物有H2O、CO2、CO、CH4、C2H6、C2H4、HCOOH、CH3OH和酚类化合物等。热解过程中先析出游离水,随后发生解聚和脱水反应,主要的C-C键、糖苷键、羰基、羧基、甲氧基和C-O-(C)等基团发生断裂和重整反应,生成CO,CO2、CH4和醇、酸、醛、酚类等物质;在炭化阶段,C-H键和C-O键进一步断裂和芳香化转化,析出CH4、CO2和CO等。在稻草和玉米秆热解过程中,H2O、CO2、CO和CH4有多个析出极值出现,并分别在309和335 ℃达到最大析出峰值。CO和CO2的释放主要集中在220~400 ℃,而CH4的释放主要在较高温度段275~400 ℃,比CO和CO2的析出温度高出55 ℃左右。在220~400 ℃,CO和H2O的释放特性相似。气体产物的释放规律揭示了有关生物质不同组分热行为的重要信息。     

高碱煤燃烧过程中屏式过热器分层结渣机理研究

中国的准东煤储量巨大,但由于其Na、Ca含量较高,燃烧准东煤的锅炉炉膛出口过热器表面上结渣和沾污问题严重。为了阐明其结渣机理,对某350 MW锅炉出口屏式过热器（烟气温度1 000 ℃左右）的焦样进行分析,发现焦体内部存在明显的分层结构,不同层焦样中元素含量明显不同,化合物形态也存在较大差异。这是由于在焦体发展过程中,随着沉积表面温度逐渐升高,焦体的灰颗粒之间发生差异较大的物理化学反应而形成的。通过对不同层焦样的化合物形态进行整理并详细分析,最终提出了各层不同化合物的形成机理。