循环流化床锅炉中飞灰颗粒孔隙结构的实验研究

实验研究借助氮吸附仪和扫描电子显微镜全面分析了循环流化床锅炉中飞灰颗粒的孔隙结构、吸附/脱附等温线、迟滞回线和孔分布等方面的特点和特性。飞灰的筛分实验和含碳量测定中,得到了循环流化床锅炉飞灰的含碳量在粒径45～25μm之间出现峰值。氮吸附实验结果表明,不同粒径段飞灰的吸附等温线近似为第Ⅱ类;飞灰的孔分布很宽,最可几孔径在4 nm左右,其中中孔所占比例最大,基本均达到60%以上,但未发现微孔的存在;中孔和大孔孔型主要为锥形孔、平行板狭缝孔和墨水瓶状孔。     

220MW燃煤机组飞灰对汞的吸附特性研究

用氮气(N2)等温吸附(77.35 K)测量了一座220 MW燃煤电站静电除尘器4个电场飞灰的比表面积、孔径、孔容积、孔分布和分形维数,采用扫描电镜(SEM)分析了飞灰颗粒表观形貌特征.结果表明,颗粒粒径减小,比表面积增大,飞灰的汞含量增高;飞灰碳含量与汞含量呈正相关关系;锅炉负荷越大,汞吸附越弱;存在一个合适的分形维数值使得飞灰对汞的物理吸附和化学吸附最为充分.孔分布越宽和孔容积有效利用率越大越有利于对汞的吸附,亚微米级颗粒物对汞的吸附能力取决于它的堆积形态和其比表面积的可利用率.     

某电厂480t CFB锅炉一次风量对飞灰含碳量的影响

本文针对某135MW循环流化床锅炉含碳量偏高的问题,通过燃烧调整实验,分析不同运行条件下的飞灰特性。结果表明,飞灰含碳量随粒径呈峰值特征,其中19～67μm含碳量明显较高,属于较难燃尽的碳,是q4损失主要来源。在分析运行条件对飞灰含碳量影响的基础上,提出降低19～67μm段飞灰含碳量是降低循环流化床锅炉飞灰含碳量的主要途径。     

燃煤飞灰吸附气态汞影响因素的试验研究

利用汞渗透管产生的汞蒸气和基本气体成分,在小型固定床试验台上研究了飞灰用量、吸附温度、汞进气浓度及飞灰颗粒大小等因素对燃煤飞灰吸附气态汞的影响.研究表明:在40~120℃内,飞灰对汞的吸附主要是物理吸附,飞灰对汞的吸附效率随着温度的上升而下降;随着汞入口浓度的增大,飞灰的汞吸附效率先降低再升高,飞灰的汞相对吸附量增加;飞灰粒径在50~74μm时可能达到最佳的汞吸附效果.较高的飞灰量、较低的汞进气浓度和吸附温度,以及合适的粒径范围均有利于飞灰对汞的吸附.     

不同工况飞灰重金属和PAHs特性试验研究

针对220t/h燃煤循环流化床电站锅炉研究锅炉负荷和钙硫比对电除尘器 飞灰的粒径分布、常量化学成分、微量元素和多环芳烃的影响。结果表明：60％以上飞灰粒径小于100μm，负荷增大，粒径和当量粒径增大。Ca/S比对飞灰粒径分布影响较小，锅炉负荷和Ca/S比增大，飞灰化学成分SiO2、Al2O3减少，CaO和SO3增加，各微量元素含量分布规律为：Hg＜Cd＜Pb＜Cu＜Ni＜Cr。随着锅炉负荷和钙硫比升高，多环芳烃各类和含量减少。     

汞在燃煤固态产物中的富集规律及其影响因素

选取6个燃煤电厂对燃煤固态产物进行取样.使用DMA80全自动测汞仪分析固态产物的汞含量,并进一步得到了汞在燃煤固态产物中的富集因子.实验还对固态产物的未燃尽碳含量进行了测定.结果表明,汞在煤粉炉固态产物中有亏损的趋势,而流化床锅炉属低温燃烧,飞灰具有高含碳量和发达的孔隙结构,所以汞在灰中有富集的趋势.随着取样点接近烟道下游,温度降低,汞的富集因子增大,明显带有物理吸附的特征.烟气中汞在尾部烟道内的转化过程受动力学因素的限制.飞灰残碳的含量和反应活性是汞吸附的最主要影响因素,静电除尘器中第三电场灰的汞富集因子最高,具有高含碳量的一电场灰由于残碳反应活性的降低而未表现出更强的汞吸附能力.随着锅炉容量和机组负荷的增大,飞灰中汞的富集因子减小.     

声波在电站锅炉含颗粒介质气体中的衰减特性

采用数值计算方法研究了可听声频率范围内声波在电站锅炉炉膛中的衰减机理,建立了电站锅炉含颗粒介质气体中的声衰减系数计算公式,得到了声衰减系数与声频率、颗粒介质体积分数、颗粒粒径及烟气温度的关系.根据多体多次散射理论,对颗粒介质体积分数较大的循环流化床锅炉中的声波衰减特性进行了讨论,并对其声衰减系数进行了修正.结果表明:对于一般燃煤锅炉,随着烟气温度的升高以及颗粒介质体积分数和声频率的增大,声衰减系数增大,随着颗粒粒径的增大,声衰减系数减小;循环流化床锅炉中的声波衰减主要来源于颗粒介质表面的热传导耗散.     

循环流化床锅炉飞灰中碳的形成机理

通过对循环流化床(CFB)锅炉飞灰含碳量分布及飞灰残碳形态的测量、CFB燃烧温度下焦炭失活过程的试验研究以及流化床条件下煤颗粒燃烧过程的分析.探讨了循环流化床锅炉飞灰中碳的形成机理.结果表明:实际运行的CFB锅炉飞灰中含碳量具有明显的不均匀性,残碳集中于25～50 μm的飞灰颗粒内;真实密度和XRD测量均表明,焦炭失活的2个条件是温度和时间,温度高于800℃,焦炭失活开始发生,并且随着时间的增加,失活程度提高;焦炭颗粒长时间停留在主循环回路中,反应活性下降,由于颗粒的碎裂和磨耗,形成了飞灰中粒径较小的残碳;煤中的细小煤粒首次通过炉膛时未燃尽且未被分离器收集,形成了飞友中较大颗粒的残碳.     

480 t_h循环流化床锅炉飞灰特性的试验研究

以某电厂480 t/h循环流化床锅炉为研究对象,通过试验探讨了给煤特性、总风量、一次风量和风室压力对飞灰特性的影响,并对飞灰特性进行了微观分析。试验结果表明:飞灰含碳量随粒径分布具有峰值特性,当飞灰粒径为37μm时,飞灰含碳量达到最大值。100 MW负荷下,当省煤器出口氧量从3.5%增加到4.5%时,飞灰含碳量降低约3%;一次风量从15×10~4 m3/h降低到14×104 m3/h时,飞灰含碳量降低约2%;风压从8 kPa升高到12 kPa时,飞灰含碳量降低约4%。SEM对飞灰表面结构和孔隙结构的表征结果表明:不同粒径段飞灰孔隙特征具有渐变特性,与飞灰粒径及含碳量分布特性相吻合。     

低灰分燃料循环流化床锅炉的外加物料河沙粒度分析

基于对循环流化床锅炉物料平衡内部机制的分析,认为循环流化床锅炉燃料适应性广的原因是炉膛中定态的物料浓度分布.在燃用低灰分燃料时,为了达到锅炉设计要求的物料浓度分布,需要额外添加循环物料,提出在炉膛空塔流速为5 m/s、河沙密度为2 650 kg/m3时,河沙的粒径应小于300μm,且大于分离器分离效率为99%时对应的颗粒直径d99.对泰国Ajnomoto公司73.2 t/h循环流化床锅炉进行设计,结果表明:在此粒度范围内,方形分离器可以满足物料平衡要求,飞灰含碳量在1%以下,燃烧效率大于99%,锅炉效率达到93.62%(日本标准),但河沙密度比煤灰大,对流化床料层阻力及一次风机的影响不可忽视.