煤粉炉和循环流化床锅炉飞灰特性对其汞吸附能力的影响

通过分析两台容量相近的循环流化床锅炉和煤粉锅炉飞灰样品的粒径分布、表面结构特性、未燃尽碳含量、反应性和汞含量，探究两种类型锅炉飞灰特性差异及其与飞灰汞吸附能力的关系。结果表明：循环流化床和煤粉锅炉尾端除尘设备排灰口飞灰汞的含量分别为1584.0 ng/g和503.7 ng/g，其原因与飞灰粒径、未燃尽碳含量和表面特性相关。对于循环流化床锅炉，飞灰中汞含量随其粒径和反应性温度的减小而增加，随未燃尽碳含量增加而增加，且与比表面积和吸附量呈正相关关系。对于煤粉锅炉，粒径为75～53 μm的飞灰对汞吸附能力较强，未燃尽碳含量明显小于循环流化床所产生飞灰的含量，飞灰比表面积随粒径变化不大，由此导致煤粉锅炉除尘设备排灰口所取样品对汞的吸附能力远低于循环流化床锅炉相对应位置飞灰对汞的吸附能力。     

煤粉炉和循环流化床锅炉飞灰吸附汞动力学及其吸附机制

在固定床吸附反应器内对两台300MW等级燃煤发电机组循环流化床锅炉和煤粉锅炉飞灰样品进行气相零价汞吸附实验,通过改变实验工况研究温度、入口汞浓度和入口气体流量对飞灰汞吸附能力的影响。采用颗粒内扩散模型、准一阶和准二阶动力学模型、耶洛维奇(Elovich)模型对实验数据分别进行拟合,从动力学的角度探讨两种锅炉飞灰对气相零价汞吸附的影响机制以及两种锅炉飞灰与气相零价汞之间吸附动力学行为差异。结果表明:相同工况下循环流化床锅炉飞灰汞吸附过程的穿透时间和平衡吸附量远大于煤粉锅炉飞灰。吸附温度为150℃时,两种锅炉飞灰对气相零价汞的平衡吸附量最大。由于外扩散阻力随气体入口流量的增加而减小,入口汞浓度的增加可提高传质推动力,飞灰对汞的吸附得以增强。动力学分析表明飞灰的零价汞吸附由外扩散、内扩散和表面化学吸附共同控制,其中表面化学吸附是该吸附过程中的控制步骤;准二阶动力学模型和Elovich动力学模型更适合于描述该吸附过程。相同实验条件下,循环流化床锅炉飞灰吸附过程拟合所得的颗粒内扩散系数、准一阶动力学常数和初始吸附速率均大于煤粉锅炉飞灰。     

煤粉炉与循环流化床锅炉汞释放行为研究进展

燃煤电厂作为人为汞释放源之一,其对环境的影响日益受到人们的重视。煤粉锅炉和循环流化床锅炉是燃煤电厂应用较多的两种炉型。主要介绍了该两种炉型在燃煤过程中汞释放行为的研究进展。对于煤粉锅炉来说,大部分汞存在在烟气中,而只有少部分汞富集在飞灰,底渣和脱硫石膏中。而循环流化床锅炉的汞则主要富集在飞灰中,只有少部分汞富集在底渣中或烟气中。对任一炉型,锅炉的燃烧方式以及其配置的大气污染控制装置不同,可导致汞在燃烧产物中的再分配比例不同;同时,飞灰对汞有一定的吸附作用,且粒径越小、含碳量越高及停留时间越长越有利于飞灰对汞的吸附。     

煤粉炉和循环流化床锅炉飞灰特性对其汞吸附能力的影响

通过分析两台容量相近的循环流化床锅炉和煤粉锅炉飞灰样品的粒径分布、表面结构特性、未燃尽碳含量、反应性和汞含量,探究两种类型锅炉飞灰特性差异及其与飞灰汞吸附能力的关系。结果表明:循环流化床和煤粉锅炉尾端除尘设备排灰口飞灰汞的含量分别为1584.0 ng/g和503.7 ng/g,其原因与飞灰粒径、未燃尽碳含量和表面特性相关。对于循环流化床锅炉,飞灰中汞含量随其粒径和反应性温度的减小而增加,随未燃尽碳含量增加而增加,且与比表面积和吸附量呈正相关关系。对于煤粉锅炉,粒径为75～53μm的飞灰对汞吸附能力较强,未燃尽碳含量明显小于循环流化床所产生飞灰的含量,飞灰比表面积随粒径变化不大,由此导致煤粉锅炉除尘设备排灰口所取样品对汞的吸附能力远低于循环流化床锅炉相对应位置飞灰对汞的吸附能力。     

褐煤吸附汞离子的动力学特征

选用褐煤作为原材料,分析其吸附汞离子的动力学特征,探讨其在不同温度、不同pH值、不同离子强度下的吸咐效果.结果表明,褐煤对汞离子的吸附在0～5 min内为快速吸附阶段,此后呈现为慢速吸附阶段,直至20 min基本达到吸附平衡.随着温度(25～55℃)和pH(3～6)的升高,褐煤对Hg2+的饱和吸附量增加.而随着离子强度...     

循环流化床锅炉飞灰含碳量的研究

循环流化床锅炉具有高效、低污染、煤种适应性广等优点。但我国流化床锅炉普遍存在着飞灰含碳量高,锅炉燃烧效率达不到设计值的问题。概述了影响飞灰含碳量的主要因素:如煤种、燃煤的粒径及风量等,重点探讨了燃煤的粒径对飞灰含碳量的影响,提出了维持锅炉稳定,降低飞灰含碳量,提高燃烧效率的一些措施。     

降低循环流化床锅炉飞灰含碳量的因素分析

循环流化床锅炉的飞灰含碳量是锅炉燃烧工况好坏的直接反映 ,其对锅炉的热效率的影响是很大的 ,它还直接影响着粉煤灰的综合开发和利用 .在对云天化循环流化床锅炉的生产实验研究中 ,分析了影响循环流化床锅炉飞灰含碳量的各种因素 (床温、煤质煤粒、一次风、二次风、床压和旋风分离器效率等 ) ,通过实验研究找到了降低循环流化床锅炉飞灰含碳量的具体而又行之有效的操作方法 ,以指导实际生产 .     

循环流化床锅炉飞灰含碳量的测定方法探讨

对循环流化床锅炉飞灰的烧失量和含碳量进行了对比 ,烧失量与含碳量差别很大。传统上用烧失量代替含碳量对循环流化床锅炉飞灰并不适用。本文提出用煤的工业分析方法测定循环流化床锅炉飞灰的含碳量 ,并测出循环流化床锅炉飞灰含碳量随粒径分布的变化关系。     

循环流化床中烟气飞灰汞迁移规律

在小型热态循环流化床试验台上进行褐煤、烟煤、无烟煤燃烧试验,研究3种典型煤的烟气气态汞和飞灰颗粒汞迁移规律。试验结果表明:褐煤、烟煤、无烟煤在燃烧过程中,炉膛温度、空截面风速、给煤量以及煤颗粒大小变化时,汞元素在烟气和飞灰之间的迁移规律相似;降低炉膛密相区温度和增大炉膛空截面风速可促进烟气气态总汞HgT(g)迁移到飞灰颗粒汞Hg(p)中,同时也促进烟气气态零价汞Hg0(g)向烟气气态二价汞Hg2+(g)和Hg(p)转化;增加给煤量,烟气气态总汞HgT(g)和烟气气态零价汞Hg0(g)减少,飞灰颗粒汞Hg(p)含量增加,并且影响Hg0(g)的转化;选择合适的煤颗粒粒度可以促进Hg0(g)的转化以及HgT(g)向Hg(p)迁移。随燃烧工况的变化,3种煤HgT(g)、Hg(p)和Hg0(g)含量变化趋势相似,但含量相差较大,Hg0(g)占HgT(g)的比例y值也不同,其中无烟煤的y值高于烟煤和褐煤的y值。     

循环流化床中烟气飞灰汞迁移规律

在小型热态循环流化床试验台上进行褐煤、烟煤、无烟煤燃烧试验,研究3种典型煤的烟气气态汞和飞灰颗粒汞迁移规律。试验结果表明：褐煤、烟煤、无烟煤在燃烧过程中,炉膛温度、空截面风速、给煤量以及煤颗粒大小变化时,汞元素在烟气和飞灰之间的迁移规律相似;降低炉膛密相区温度和增大炉膛空截面风速可促进烟气气态总汞Hg^T（g）迁移到飞灰颗粒汞Hg（p）中,同时也促进烟气气态零价汞Hg⁰（g）向烟气气态二价汞Hg²⁺（g）和Hg（p）转化;增加给煤量,烟气气态总汞Hg^T（g）和烟气气态零价汞Hg⁰（g）减少,飞灰颗粒汞Hg（p）含量增加,并且影响Hg⁰（g）的转化;选择合适的煤颗粒粒度可以促进Hg⁰（g）的转化以及Hg^T（g）向Hg（p）迁移。随燃烧工况的变化,3种煤Hg^T（g）、Hg（p）和Hg⁰（g）含量变化趋势相似,但含量相差较大,Hg⁰（g）占Hg^T（g）的比例y值也不同,其中无烟煤的y值高于烟煤和褐煤的y值。     

循环流化床锅炉飞灰增湿低温悬浮脱硫特性

以循环流化床锅炉飞灰作为实验对象,研究增湿活化飞灰在低温悬浮反应器中的脱硫特性。实验结果表明：增湿低温悬浮脱硫过程中,当水钙比能保证反应器中增湿灰的悬浮流化状态时,反应温度对钙利用率存在促进与抑制作用。水钙比为1时,钙利用率随反应温度的升高而增大;水钙比为3、5时,钙利用率随反应温度升高先升高后降低;水钙比为10时,钙利用率随反应温度的升高而降低;当水钙比为10,飞灰增湿低温悬浮脱硫可将循环流化床锅炉飞灰初始钙利用率由41%提高至60%左右,最佳反应温度在60～80℃之间。扫描电镜表明,飞灰增湿活化后,飞灰颗粒表面空隙增多、产生裂缝,有利于进一步在悬浮反应器中脱硫。     

降低循环流化床锅炉飞灰可燃物的探讨与实践

针对2台燃用福建无烟煤的DG75/3.82-11型CFB锅炉所存在的飞灰可燃物含量较高的问题,通过分析福建无烟煤特有煤质特性、燃料颗粒特性、锅炉总体设计和运行调整工况是影响福建无烟煤在CFB锅炉中燃尽的主要因素。针对性采取优化筛分破碎系统、增强二次风的扰动穿透能力、提高旋风分离器的分离效率、改造回料风系统以减少返料偏流等措施;同时不断摸索CFB锅炉运行规律,完善和优化运行方式,应用锅炉燃烧优化控制系统实现CFB锅炉的自动优化控制运行。2台锅炉平均飞灰可燃物含量从2003年的22.17%降低到2009年第1季度的15.03%。     

煤粉工业锅炉底部粉煤灰沉降速度试验研究

为了加快煤粉工业锅炉底部粉煤灰的沉降速度和除灰速度,保障锅炉的稳定运行,采用试验的方法研究了粉煤灰特性、粉煤灰燃烧状况和落灰斗结构对粉煤灰沉降速度的影响,重点研究了粉煤灰颗粒的粒径、粉煤灰的燃烧充分性、落灰斗的高度和侧壁倾斜度对沉降速度的影响。结果表明:粒径较小的粉煤灰颗粒沉降速度较慢,粒径小于0.009 mm的粉煤灰颗粒容易造成炉底刮板机内细泥积聚;当煤粉不完全燃烧时,粉煤灰有少部分不溶于水且下降速度慢;粉煤灰的沉降速度随落灰斗侧壁倾斜度的增大和落灰斗高度的减小而减小,因此,设计的落灰斗在空间允许的情况下侧壁倾斜度应为10°以内,并且应该尽量加大落灰斗的垂直高度。     

Characterization of sintered coal fly ashes

Çan, Çatala?z?, Seyitömer and Af?in-Elbistan thermal power plant fly ashes were used to investigate the sintering behavior of fly ashes. For this purpose, coal fly ash samples were sintered to form ceramic materials without the addition of any inorganic additives or organic binders. In sample preparation, 1.5 g of fly ash was mixed in a mortar with water. Fly ash samples were uniaxially pressed at 40 MPa to achieve a reasonable strength. The powder compacts were sintered in air. X-ray diffraction analysis revealed that quartz (SiO₂), mullite (Al₆Si₂O₁₃), anorthite (CaAl₂Si₂O₈), gehlenite (Ca₂Al₂SiO₇) and wollastonite (CaSiO₃) phases occurred in the sintered samples. Scanning electron microscopy investigations were conducted on the sintered coal fly ash samples to investigate the microstructural evolution of the samples. Different crystalline structures were observed in the sintered samples. The sintered samples were obtained having high density, low water adsorption and porosity values. Higher Al₂O₃ + SiO₂ contents caused to better properties in the sintered materials.     

循环流化床燃煤固硫灰作为混合材的应用

粉煤灰以其优越的性能作为水泥混合材被业内普遍使用,但循环流化床燃煤固硫灰,其烧失量、SO3、f-CaO均高于粉煤灰,本文通过所用固硫灰与粉煤灰的对比,小磨和大磨的对比试验表明：固硫灰细度比较细、28 d活性指数高于普通粉煤灰,用于水泥生产可以减少熟料消耗、提高磨机产量、降低电耗。     

Steam reactivation of 16 bed and fly ashes from industrial-scale coal-fired fluidized bed combustors

The hydration behaviour of sixteen ashes, obtained from different commercial-scale fluidized bed combustors, has been investigated. Hydration is important for both ash disposal and reactivation of excess lime present in the ashes for further use in flue gas desulphurization. The techniques used were instrumental and conventional chemical analysis, thermogravimetry and X-ray diffraction. The ashes comprised both fly ash and bottom ash, with particle size less than 2 mm. The ashes were heat treated in air to oxidize free carbon and then hydrated with pressurized steam at about 170 °C, alone and with addition of pure CaO.It has been shown that steam hydration is effective in quantitatively converting CaO to Ca(OH)₂, but in most cases the free lime content (i.e. CaO+Ca(OH)₂), expressed as CaO, decreases and added CaO enters into pozzolanic reactions with coal ash components, in part or even completely. Both the chemical evidence and X-ray phase analyses indicate that hydrated silicates and silicoaluminates are formed. The hydrated ashes are all able to take up additional SO₂ and it appears that the presence of amounts of Ca(OH)₂ detectable by phase analysis is not necessary for such capture.     

以煤焦混合物为燃料的循环流化床锅炉SO2排放特性

在工业运行的410 t·h^-1循环流化床锅炉上进行烟煤、70％烟煤＋30％石油焦和50％无烟煤＋50％石油焦的燃烧试验,研究了运行参数对SO₂排放特性的影响。结果表明,3种燃料均能达到良好的燃烧效果,炉内温度场分布均匀。在相同燃烧条件下,不同燃料SO₂排放量与其中的含硫量呈正相关关系。SO₂排放量随温度的升高先减小后增大,存在最佳脱硫温度;随钙硫比的增大而减小;随过量空气系数的增大而减小;随飞灰再循环量的增大而减小。对于不同种类的石灰石,大比表面积和高比孔容积的石灰石对SO₂有较好的脱除效果。考察了燃用不同燃料的最佳温度、钙硫比和过量空气系数,阐述了飞灰再循环和石灰石微观结构在循环流化床锅炉脱硫中的机理和作用,以期对循环流化床的设计和运行工作提供指导。     

高效煤粉锅炉粉煤灰在熟料生产中的应用

山东东华水泥有限公司目前有两条5 000 t/d熟料生产线, 处理我市高效环保煤粉锅炉的产生的粉煤灰。通过增加高效煤粉锅炉粉煤灰的储存、计量和输送设备,实现了高效煤粉锅炉粉煤灰计量可控的掺加到生料中,并随生料一起进入回转窑煅烧的工艺途径,成功地解决了高效煤粉锅炉粉煤灰因成分波动大、烧失量高导致的水泥磨消耗量有限的处置瓶颈。     

Physico-chemical characteristics of European pulverized coal combustion fly ashes

Fly ashes sourced from European pulverised coal burning power plants (from Spain, The Netherlands, Italy and Greece) were characterised in terms of their chemical composition, mineralogy and physical properties. The amount and composition of the glass present in the ashes were also determined. The materials analysed have very different compositions and were selected with a view to determining their suitability for different applications and for further studies on applications. The results were compared to the literature to determine their similarities to UK coal fly ashes. Chemical analysis has enabled the categorisation of the ashes based on their oxide contents. Devitrification of the glass phase has been effected using suitable heat treatments and crystal phases formed are used as an indicator of glass reactivity. Based on leaching tests, certain ashes were identified as having limitations for some further uses due to the relatively high levels of leachable trace elements. A wide range of physical properties such as density were observed and these are related to factors such as mineralogical content and particle morphology.